Основная причина заключается в устранении циркуляционных токов между параллельными проводниками, что позволяет снизить дополнительные потери и уменьшить нагрев.
Основная причина: неравенство потокосцепления магнитного потока рассеяния
В обмотках трансформатора магнитное поле рассеяния распределено неравномерно как в радиальном, так и в осевом направлениях. Когда несколько проводников соединяются параллельно для образования одного витка, каждый проводник занимает различное радиальное положение внутри обмотки и, следовательно, сцепляется с различным количеством магнитного потока рассеяния:
Ψ₁ ≠ Ψ₂ ≠ … ≠ Ψₙ
Согласно правилу Ленца, индуцированные электродвижущие силы в отдельных проводниках неодинаковы. Однако, поскольку они соединены параллельно и имеют одинаковое напряжение на выводах, возникают циркуляционные токи:
Icirc = ΔE / Rloop
Эти циркуляционные токи не совершают полезной работы; они лишь выделяют тепло, внося вклад в дополнительные потери на вихревые токи. В трансформаторах большой мощности такие потери могут составлять 20%–40% от общих потерь в меди.
Rockwill Маслонаполненный силовой трансформатор серии S(F) на 138 кВ
Как транспонированные проводники решают эту проблему
Транспонированный проводник сконструирован таким образом, что каждая отдельная жила периодически изменяет свое радиальное положение по всей высоте обмотки. Это гарантирует, что за один полный виток суммарный магнитный поток рассеяния, сцепленный с каждой жилой, становится приблизительно равным:
∑Ψᵢ ≈ const
В результате разность электродвижущих сил устраняется, а циркуляционные токи снижаются практически до нуля.
Основные типы транспонированных проводников
В трансформаторе Rockwill 138 кВ применяются транспонированные проводники, которые благодаря специальной транспонированной компоновке множества изолированных жил фундаментально и значительно снижают потери на вихревые токи и циркуляционные токи, тем самым значительно повышая энергоэффективность.
Кроме того, в сочетании с технологией самоклеящейся изоляции проводники образуют прочную монолитную структуру, что существенно повышает способность обмотки выдерживать усилия короткого замыкания, обеспечивая безопасность оборудования в аварийных режимах. Кроме того, данная технология предоставляет дополнительные преимущества, включая компактную конструкцию, отличный теплоотвод и упрощение производственных процессов—что делает ее ключевым фактором достижения высокой эффективности, надежности и экономичности при проектировании трансформаторов.
Подготовлено на основе материалов:Echo
Вход
