Une méthode pour réduire les pertes à vide
La perte à vide est un paramètre important detransformateur, représentant 20 à 30 % de la perte totale du transformateur. Afin de réduire les pertes à vide, il est nécessaire de réduire la perte totale du noyau, la perte unitaire et le coefficient de processus. Les principaux moyens de réduire les pertes à vide sont les suivants :
(1) Adopter une tôle d'acier au silicium à haute perméabilité et une tôle d'alliage amorphe. Épaisseur de tôle d'acier au silicium ordinaire 0,3~0,35 mm, faible perte, peut être utilisée 0,15~0,27 mm. Dans le même temps, si l’empilement par étapes est utilisé, la perte de fer peut être réduite d’environ 8 %. L'irradiation laser, l'indentation mécanique et le traitement au plasma peuvent réduire la perte de tôle d'acier au silicium à haute perméabilité. La perte par courants de Foucault des tôles en alliage amorphe et des tôles d'acier au silicium avec une teneur en silicium de 6,5 % est inférieure à celle des tôles d'acier au silicium à haute perméabilité courantes.
(2) Réduisez le coefficient de processus. Le coefficient de perte de processus est lié à de nombreux facteurs tels que le matériau de la tôle d'acier au silicium, le recuit des équipements de poinçonnage et de cisaillement, le degré de serrage, etc. Il est également très important d’ajuster raisonnablement la précision des outils de poinçonnage et de cisaillement.
(3) Améliorer la structure de base. Le noyau n'est pas perforé, le ruban de verre n'est pas lié, la face d'extrémité est recouverte de peinture durcissante et l'interphase est liée avec un ruban d'acier à haute résistance. Les plaques d'étirage reliant les clips supérieur et inférieur des deux côtés de la colonne centrale sont constituées de plaques d'acier non magnétiques. Les copeaux de fer de grande capacité ne sont pas peints pour améliorer le coefficient de remplissage et les performances de refroidissement. Les deux chapes du noyau de fer sont constituées d'outillage forcé et d'adhésifs pour former un ensemble solide, plat, vertical et de haute précision. Réduire la largeur de recouvrement du noyau peut réduire la perte. Pour chaque réduction de 1 % de la surface de tour, la perte à vide sera réduite de 0,3 %. Les différentes marques de tôles d'acier au silicium dans le noyau consommeront de l'énergie, elles devraient donc être moins ou pas mélangées.
(4) Réduisez la taille de la fenêtre principale. Changez l'isolation de l'enroulement (épaisseur) d'une isolation à tour constant à une isolation à tour variable. Par exemple, selon la distribution de tension d'impact du transformateur 120,000/110, l'épaisseur d'isolation de spire d'une extrémité de l'enroulement haute tension et de la section de régulation est de 1,35 mm, et les autres sections sont 0,95 mm. Par conséquent, après avoir réduit la taille de la fenêtre, le poids du fer est réduit de 1,67 %. Dans un souci de sécurité, réduisez raisonnablement la distance entre le passage d'air principal haut et bas, réduisez le passage d'huile entre le gâteau, réduisez la distance entre les phases et renforcez le traitement d'isolation (ajoutez des anneaux d'angle, des cloisons, etc.). L'enroulement adopte une structure à demi-passage d'huile pour raccourcir l'entraxe, le poids du fer et la perte de fer de la colonne centrale.
(5) Concevoir un noyau non résonant. La fréquence de résonance du noyau de fer est conçue dans le segment de fréquence approprié, de sorte qu'elle ne puisse pas produire une forte résonance, et l'effet de réduction du bruit soit évident, et l'énergie utilisée pour la réduction du bruit puisse être économisée.
(6) Transformateur à noyau de bobine et transformateur à noyau tridimensionnel. Le noyau laminé présente quatre angles vifs de moins qu'un noyau laminé traditionnel. L'enroulement continu exploite pleinement le positionnement de la tôle d'acier au silicium et adopte le processus de recuit pour réduire les pertes supplémentaires. Pour le noyau de bobine R, le facteur de cycle de service de section est proche de 100 %. L'arcade du noyau tridimensionnel est de forme triangulaire et 25 % plus légère que celle du noyau laminé plat. Ces facteurs indiquent que les noyaux laminés et tridimensionnels sont plus économes en énergie.
2. Méthodes pour réduire la perte de charge
La perte de charge représente 70 % à 80 % de la perte totale, y compris la perte de résistance CC de l'enroulement (perte de base), la perte de vortex de fil, la perte de circulation entre enroulements, la perte de fil et les pièces structurelles (telles que les attelles, les plateaux en acier, les parois du caisson, les boulons). , plaque de traction à noyau de fer, etc.). Les principaux moyens de réduire la perte de charge sont les suivants :
(1) Limiter les pertes supplémentaires causées par les fuites magnétiques. Calculer le bilan en ampères-tours et ajuster les ampères-tours en fonction du résultat ; L'enroulement adopte un arrangement bas-haut-bas ou haut-bas-haut ; Limiter la largeur et l'épaisseur de la ligne plate ; Sélectionner la méthode de transposition la plus adaptée en fonction du champ magnétique ; Utilisez des fils de transposition ou des fils combinés.
(2) Réduisez la taille de l’isolation principale et de la structure d’isolation longitudinale. L'enroulement haute tension adopte une technologie de distribution de gradient de tension d'impulsion égale, ce qui peut réduire la taille de l'isolation longitudinale. Un tube de papier fin et un petit espace d'huile sont adoptés entre les enroulements. Le papier ondulé est le principal isolant ; La forme de la pièce de formation est exactement la même que celle de l'équipotentielle, la forme de l'anneau d'angle est cohérente avec la forme de la ligne équipotentielle et l'anneau d'angle fendu est utilisé comme pièce structurelle ; Le diamètre intérieur de l'enroulement est enroulé sur le papier isolant, mais le milieu du segment de ligne est pourvu d'un passage d'huile axial ; Plus de fil émaillé en acétal est utilisé et du fil en acétal QQ-2 ou QQB est utilisé à la place du fil plat enveloppé de papier de 0, 45 mm d'épaisseur. Étant donné que l'isolation des deux premières spires est de 2×(0.056~0,079) mm, le coefficient de remplissage de l'enroulement est élevé, ce qui répond aux exigences de l'isolation des spires ; La plupart d'entre eux utilisent un enroulement cylindrique. Puisqu'il n'y a pas de passage d'huile entre les gâteaux, le refroidissement dépend principalement du passage d'huile vertical axial, d'une bonne dissipation thermique, d'un bon coefficient de remplissage et de bonnes caractéristiques d'impact, de spires uniformes et d'une faible force de court-circuit ; Réduire de manière appropriée la distance entre l'isolation principale (diamètre, extrémité).
(3) Le processus pertinent est adopté en fonction du calcul. Selon le calcul d'impact, il est déterminé que la structure verticale d'isolation, le coussinet, le support et le chanfrein métallique sont en bon état ; Calculer le champ magnétique de fuite et la distribution des courants de Foucault pour guider le mode de transposition ; La répartition axiale de l'enroulement est uniforme et la sangle centrale est constituée d'un matériau non magnétique. La colonne centrale et les pièces en fer de la culasse sont dotées d'un blindage spécial pour atténuer le champ électrique ; L'enroulement de régulation de pression est séparé couche par couche. Le processus est assemblé, l'enroulement intérieur est directement enroulé sur le cylindre isolant, la hauteur est strictement contrôlée, la tolérance de diamètre est petite, l'écart défini est petit, le nouveau processus de manchon chaud est adopté, l'ensemble du plateau et de la plaque de pression sont utilisés , le bobinage est transposé par du papier Dinison, avec séchage sous pression, et le bobinage est placé dans la salle de séchage isolée pour éviter l'humidité.
(4) Utilisez des fils à faible perte et à faible résistance. Utilisez le dessin pour extraire le fil de cuivre sans oxygène, tel qu'une presse à extrusion continue de cuivre. S'il peut être utilisé dans les transformateurs, il peut économiser de l'énergie et réduire le volume, et présente certaines perspectives d'application.
(5) L'utilisation des caractéristiques de la conception de la structure isolante peut réduire le volume. La couche de couverture, la barrière, le bouclier et la couche d'isolation sont définis de manière appropriée en utilisant les caractéristiques du diélectrique liquide de l'huile de transformateur ; Le séparateur est ajouté au petit espace d'huile en utilisant l'effet de distance de l'huile. Utiliser l'effet volume de l'huile à l'aide de papier ondulé ; Utilisez l'effet d'épaisseur de la couche isolante dans l'huile pour augmenter l'isolation et augmenter la tension de claquage, mais pas trop épaisse ; Le séparateur est réglé en utilisant la distance d'intensité de champ maximale caractéristique du séparateur dans l'huile.
(6) Structure d'isolation avancée. L'enroulement approprié est adopté pour améliorer le coefficient de remplissage, et le nouvel enroulement en spirale (ou continu) est adopté dans le passage d'huile axial pour réduire efficacement le volume d'enroulement. La structure de compression de matériaux non métalliques ou non magnétiques est utilisée pour la partie de concentration de fuite de flux magnétique, et la rainure de fuite de flux magnétique est acheminée avec un blindage électromagnétique, et la perte de charge peut être réduite de 3 % à 8 %.
(7) Protection interne du bobinage préférée. Les mesures de protection des enroulements internes comprennent des anneaux de condensateur, des tours de fil statiques, une compensation en série (condensateur à gâteau supplémentaire), un écran à potentiel égal, un enroulement emmêlé ou un enroulement de blindage interne. Ils ont tous la capacité de réduire les surtensions utilisées pour l'isolation primaire et longitudinale sous choc, réduisant ainsi le volume et la consommation énergétique du transformateur.
(8) Le long enroulement circulaire est connecté à Yyn0 pour réduire la hauteur et économiser de l'énergie. L'utilisation d'un noyau de fer oblong, d'un bobinage ou d'un bobinage ovale ou d'un bobinage rectangulaire aux coins arrondis est en pratique plus économe en énergie qu'une section circulaire traditionnelle. Yyn0 est inférieur au connecteur connecté par Dyn11, et les trois peuvent partager un commutateur de connecteur de disque, qui a une structure simple et un petit volume. Le premier est 2 % plus lourd que le second pour les transformateurs de 500 kVA, le fer est 6 % plus lourd, le pétrole est 11 % plus lourd, ce qui permet d'économiser des matériaux et de l'énergie. Pour les transformateurs secs, plus l'enroulement est élevé, plus la différence de température supérieure et inférieure est évidente, ce qui favorise la dissipation thermique et les économies d'énergie.
3. Méthodes pour réduire les pertes parasites
La perte parasite est un cas particulier de perte de charge, c'est pourquoi les méthodes permettant de la réduire sont discutées séparément. Les pertes parasites incluent la perte de pièces structurelles (clips de noyau, anneaux de blindage, etc.). Perte par le conducteur (support de boîtier) ; Pertes de conducteurs parallèles (à travers des fils à courant élevé) et pertes de réservoirs de carburant. Il existe plusieurs moyens principaux de réduire les pertes parasites :
(1) Selon l'analyse magnétique et la mesure physique, l'utilisation de petits clips de noyau, annule la plaque centrale de la colonne centrale monophasée, augmente l'écart sur la surface du noyau et utilise des matériaux faiblement magnétiques ou non magnétiques pour la plaque de traction du noyau. et les pièces structurelles (telles que les boulons) dans le champ de fuite, ce qui peut réduire la perte parasite de la structure interne.
(2) Pour le boîtier de sortie du boîtier et une partie du couvercle du boîtier, configurez soigneusement le fil pour contrôler le champ magnétique, en utilisant un blindage en plaque de cuivre ou un matériau non magnétique, le couvercle du boîtier est en aluminium. Le plateau en tôle d'acier au silicium peut également être disposé entre le bobinage et la pince pour absorber le flux magnétique entre la pince et le réservoir. Le métal non ferreux du cerclage est enterré à l'endroit où le champ magnétique est le plus fort, ce qui peut réduire la perte parasite de la traversée à courant élevé et de la partie filaire. (3) Pour les grands transformateurs, un shunt magnétique est effectué le long de la plaque d'acier au silicium intégrée à haute perméabilité le long de la paroi de la boîte, et l'absorption du flux magnétique de la paroi de la boîte est appelée blindage magnétique ; Ou utilisez des métaux non ferreux avec du cuivre et de l'aluminium à haute conductivité comme revêtement pour générer une réaction par courants de Foucault et réduire les fuites magnétiques et le blindage de pesée dans la paroi du réservoir. En général, le blindage magnétique est meilleur que le blindage électrique, ce qui peut réduire les pertes parasites du réservoir.
(4) Calcul quantitatif de la boucle de débit d'huile, utilisation de déflecteurs, séparation raisonnable des enroulements, refroidissement uniforme, optimisation du réservoir d'huile ondulé, radiateur à copeaux, refroidisseur, ventilateur à économie d'énergie, pompe à huile, pour obtenir l'énergie la plus économique. économie de refroidissement, moins de pertes parasites.
(5) Ventilateur en plastique renforcé de fibre de verre, haute efficacité, faible bruit. Le remplacement de l'ancien refroidisseur par un nouveau refroidisseur et l'adoption d'un refroidisseur d'alimentation à fréquence variable peuvent réduire la perte d'équipement auxiliaire.
