Có thể tăng hiệu suất hoặc công suất của các biến áp điện hiện có bằng cách sử dụng thiết bị hoặc kỹ thuật không?

Các cách tăng hiệu quả

Tối ưu hóa vật liệu và cấu trúc lõi

• Sử dụng vật liệu lõi có hiệu suất cao：Các vật liệu lõi mới như hợp kim vô định hình được sử dụng. Hợp kim vô định hình có tính từ tuyệt vời, và tổn thất hysteresis và tổn thất dòng xoáy của nó rất thấp. So với lõi bằng thép silic truyền thống, tổn thất không tải của biến áp lõi hợp kim vô định hình có thể giảm 70-80%. Ví dụ, một biến áp lõi hợp kim vô định hình cùng công suất có thể giảm đáng kể lãng phí điện năng và cải thiện tỷ lệ sử dụng năng lượng trong quá trình hoạt động lâu dài so với biến áp lõi thép silic.

• Thiết kế cấu trúc lõi được cải tiến：Tối ưu hóa việc xếp lớp lõi, chẳng hạn như cấu trúc nối tiếp bậc thang. Cấu trúc này có thể giảm sự méo mó của mạch từ trong lõi, giảm sức cản từ, và do đó giảm tổn thất hysteresis. Đồng thời, bằng cách kiểm soát chính xác quy trình sản xuất lõi sắt, đảm bảo độ kín của lõi sắt và giảm khoảng trống không khí cũng giúp cải thiện hiệu suất của biến áp.

Cải thiện vật liệu cuộn dây và quy trình cuộn dây

• Sử dụng vật liệu cuộn dây có độ dẫn điện cao：Đồng hoặc nhôm tinh khiết cao được sử dụng làm vật liệu cuộn dây, và các quy trình sản xuất tiên tiến được sử dụng để cải thiện độ dẫn điện của vật liệu. Ví dụ, việc sử dụng đồng không oxy làm vật liệu cuộn dây có độ dẫn điện cao hơn đồng thông thường, điều này có thể giảm tổn thất do sức cản trong cuộn dây. Trong biến áp công suất lớn, tổn thất do sức cản cuộn dây chiếm tỷ lệ lớn trong tổng tổn thất, và việc giảm tổn thất do sức cản cuộn dây có tác động đáng kể đến việc cải thiện hiệu suất biến áp.

• Tối ưu hóa quy trình cuộn dây：Cải thiện phương pháp cuộn dây, chẳng hạn như sử dụng công nghệ cuộn dây chuyển vị. Khi nhiều dây được cuộn đồng thời, cuộn dây chuyển vị cho phép mỗi dây chịu dòng điện đều ở các vị trí khác nhau trong cuộn dây, giảm tổn thất do hiệu ứng da và hiệu ứng cận kề. Ví dụ, trong cuộn dây điện áp cao của biến áp công suất lớn, công nghệ cuộn dây chuyển vị có thể giảm hiệu quả tổn thất dòng xoáy của cuộn dây và cải thiện hiệu suất hoạt động của biến áp.

Hệ thống làm mát được cải tiến

• Hiệu quả làm mát được cải thiện：Nâng cấp hệ thống làm mát biến áp, ví dụ từ làm mát bằng không khí tự nhiên sang làm mát bằng không khí ép hoặc từ làm mát bằng dầu tự nhiên sang làm mát bằng dầu tuần hoàn ép. Làm mát bằng không khí ép có thể tăng lưu lượng không khí qua quạt và cải thiện hiệu quả tản nhiệt; Làm mát bằng dầu tuần hoàn ép sử dụng bơm dầu để làm cho dầu biến áp tuần hoàn nhanh chóng trong bộ tản nhiệt, mang đi nhiều nhiệt hơn. Thông qua phương pháp làm mát hiệu quả hơn, nhiệt độ làm việc của biến áp có thể được giảm, và các vấn đề như tăng sức cản và lão hóa cách điện do nhiệt độ tăng có thể được giảm, do đó cải thiện hiệu suất của biến áp.

• Tối ưu hóa hệ thống kiểm soát làm mát：Công nghệ kiểm soát hệ thống làm mát thông minh được sử dụng để tự động điều chỉnh hoạt động của thiết bị làm mát theo tải và nhiệt độ của biến áp. Ví dụ, khi tải biến áp nhẹ và nhiệt độ thấp, công suất của thiết bị làm mát được tự động giảm hoặc một phần thiết bị làm mát được dừng lại; Khi tải tăng và nhiệt độ tăng, nhiều thiết bị làm mát hơn được khởi động kịp thời. Kiểm soát thông minh này không chỉ đảm bảo hoạt động bình thường của biến áp, mà còn giảm tiêu thụ năng lượng của hệ thống làm mát và gián tiếp cải thiện hiệu suất tổng thể của biến áp.

Các cách tăng công suất

• Cuộn dây được sửa đổi：Tăng số vòng cuộn dây hoặc diện tích mặt cắt ngang của dây  Nếu kích thước lõi biến áp cho phép, số vòng cuộn dây hoặc diện tích mặt cắt ngang của dây cuộn có thể được tăng lên một cách phù hợp. Tăng số vòng cuộn dây có thể cải thiện tỷ lệ điện áp của biến áp, và tăng diện tích mặt cắt ngang của dây có thể giảm sức cản cuộn dây, cho phép dòng điện lớn hơn đi qua. Ví dụ, đối với biến áp hạ thế, nếu số vòng cuộn dây hạ thế và diện tích mặt cắt ngang của dây được tăng lên một cách hợp lý dựa trên cơ sở ban đầu, công suất của biến áp có thể được cải thiện trên cơ sở đảm bảo các tính năng khác.

• Sử dụng cuộn dây song song nhiều sợi：Cuộn dây được tạo ra bằng cách cuộn nhiều dây song song. Theo cách này, khả năng chịu tải của cuộn dây có thể được tăng lên, do đó tăng công suất của biến áp. Đồng thời, cuộn dây song song nhiều sợi cũng có thể cải thiện hiệu quả tản nhiệt của cuộn dây một cách nhất định, điều này có lợi cho hoạt động ổn định của biến áp ở công suất cao.
  

Hệ thống cách điện được tối ưu hóa

• Sử dụng vật liệu cách điện có hiệu suất cao：Sử dụng vật liệu cách điện mới, chẳng hạn như giấy cách điện hiệu suất cao, sơn cách điện, v.v. Các vật liệu mới này có cường độ cách điện và khả năng chịu nhiệt cao hơn, cho phép điện áp và dòng điện cao hơn đi qua mà không cần tăng thể tích của biến áp. Ví dụ, việc sử dụng vật liệu cách điện nano composite mới có thể chịu được cường độ điện trường cao hơn tại cùng khoảng cách cách điện, điều này cung cấp khả năng tăng công suất của biến áp.

• Sử dụng vật liệu cách điện có hiệu suất cao：Tối ưu hóa cấu trúc cách điện của biến áp, chẳng hạn như giảm khoảng trống không khí trong lớp cách điện và áp dụng bố cục cách điện chặt chẽ hơn. Cấu trúc cách điện tốt có thể cải thiện hiệu suất cách điện của biến áp, cho phép biến áp chịu được điện áp và dòng điện cao hơn, do đó cải thiện công suất của biến áp.