ترانسفورماتور قدرتیکی از مهمترین تجهیزات در سیستم برق و پایه و اساس اطمینان از قابلیت اطمینان منبع تغذیه است. با توسعه سریع کل اقتصاد ملی ، تقاضا برای ترانسفورماتورها همچنان افزایش می یابد. با این حال ، با افزایش ظرفیت نصب شده ترانسفورماتورهای برق ، انرژی مصرف شده توسط آنها نیز در حال افزایش است. این با حمایت کشور من از ایجاد یک جامعه صرفه جویی در انرژی مغایرت دارد. لازم است اقدامات فنی مربوطه برای کاهش از دست دادن خود ترانسفورماتور انجام شود. بنابراین ، مطالعه چگونگی کاهش از دست دادن ترانسفورماتورها بسیار ضروری است. از دست دادن ترانسفورماتورهای برق عمدتا شامل از بین رفتن بدون بار و از دست دادن بار است که از جمله از بین رفتن بار شامل از بین رفتن ولگرد است. از دست دادن بدون بار ترانسفورماتورهای قدرت از دست دادن بدون بار ترانسفورماتورها عمدتا شامل از بین رفتن هیسترزیس ، از دست دادن جریان گرداب و از بین رفتن اضافی مواد اصلی است. از آنجا که از دست دادن بدون بار ترانسفورماتورها متعلق به از دست دادن تحریک است ، هیچ ارتباطی با بار ندارد. 1) از دست دادن هیسترزیس ضرر ناشی از پدیده هیسترزیس در فرآیند مغناطش مکرر مواد فرومغناطیسی است. اندازه از دست دادن هیسترزیس متناسب با منطقه حلقه هیسترزیس است. 2) ضرر فعلی ادی. از آنجا که هسته خود یک هادی فلزی است ، نیروی الکتروموتوری تولید شده توسط القاء الکترومغناطیسی یک جریان در گردش در هسته ایجاد می کند ، که جریان ادی است. از آنجا که جریان ادی در هسته آهن جریان دارد و خود هسته آهن مقاومت دارد ، از بین رفتن جریان گرداب ایجاد می شود. 3) از دست دادن آهن اضافی. از بین رفتن آهن اضافی توسط خود ماده ترانسفورماتور کاملاً تعیین نمی شود ، اما عمدتاً مربوط به ساختار و فرآیند تولید ترانسفورماتور است. دلایل اصلی از بین رفتن آهن اضافی عبارتند از: مؤلفه های هارمونیک مرتبه بالا در شکل موج شار وجود دارد که باعث از بین رفتن جریان اجباری اضافی می شود. از بین رفتن به دلیل وخیم شدن خصوصیات مغناطیسی ناشی از پردازش مکانیکی افزایش می یابد. افزایش ضرر موضعی در اتصالات هسته آهن و منطقه T بین ستون اصلی و یوغ آهن و غیره. روشهای اصلی برای کاهش ضرر بدون بار از آنجا که از دست دادن بدون بار یک پارامتر مهم ترانسفورماتور است ، فقط 2 {17}} ٪ تا 3 {19}} ٪ از دست دادن کل ترانسفورماتور را تشکیل می دهد. برای کاهش ضرر بدون بار ، لازم است مقدار کل هسته آهن ، از دست دادن واحد و ضریب فرآیند کاهش یابد. روشهای اصلی برای کاهش از بین رفتن بدون بار به شرح زیر است: (1) از ورق های فلزی سیلیکون نفوذپذیری مغناطیسی بالا و ورق های آلیاژ آمورف استفاده کنید. ضخامت ورق های فولادی سیلیکون معمولی 0 3 تا 23 {23}} 35 میلی متر ، با از دست دادن کم و {38}}. 15 تا 46}}}. 27 میلی متر می تواند استفاده شود. در عین حال ، در صورت استفاده از انباشت مرحله ، از بین رفتن آهن می تواند حدود 8 ٪ کاهش یابد. تابش لیزر ، تورفتگی مکانیکی و درمان پلاسما می تواند از بین رفتن ورق های فولادی سیلیکون با نفوذ بالا کاهش یابد. از دست دادن جریان جاری ورق های آلیاژ آمورف و ورق های فولادی سیلیکون با میزان سیلیکون 6.5 ٪ ساخته شده توسط اصل خنک کننده سریع از ورق های فولادی سیلیکون با نفوذ بالا کوچکتر است. (2) ضریب فرایند را کاهش دهید. ضریب از دست دادن فرآیند مربوط به عوامل بسیاری از قبیل مواد ورق فولادی سیلیکون است ، خواه تجهیزات پانچ و برش آنیل شود و میزان بستن آن. دقت ابزار ، نصب ابزار معقول و تنظیم تجهیزات پانچ و برش نیز بسیار مهم است. (3) ساختار هسته را بهبود بخشید. هسته مشت نمی شود و نوار چسب شیشه ای گره خورده است. سطح انتهایی با رنگ پخت و پز پوشیده شده است و یوغ آهن بین فاز با نوار فولادی با استحکام بالا گره خورده است. صفحات کشش اتصال گیره های فوقانی و تحتانی در هر دو طرف ستون هسته از صفحات فولادی غیر مغناطیسی ساخته شده اند. برای ورق های هسته ای با ظرفیت بزرگ ، از درمان رنگ برای بهبود ضریب پر کردن و عملکرد خنک کننده استفاده نمی شود. از ابزارها و چسب های فشار قوی استفاده کنید تا دو یوکس هسته را به یک کل دقیق ، مسطح و با دقت بالا تبدیل کنید. کاهش عرض همپوشانی هسته می تواند تلفات را کاهش دهد. برای هر کاهش 1 ٪ در منطقه همپوشانی ، از دست دادن بدون بار توسط {81 {}} 3 ٪ کاهش می یابد. مخلوط کردن نمرات مختلف ورق های فولادی سیلیکون در هسته ، انرژی مصرف می کند ، بنابراین باید مخلوط کردن کمتر یا دیگر انجام شود. (4) اندازه پنجره هسته را کاهش دهید. عایق چرخش ثابت (ضخامت) سیم پیچ را به عایق تبدیل متغیر تغییر دهید. به عنوان مثال ، با توجه به توزیع ولتاژ ضربه ای از ترانسفورماتور {41 {41}}/11 0 ، ضخامت عایق چرخش سر سیم پیچ ولتاژ بالا و بخش تنظیم ولتاژ 1.35 میلی متر و بخش های دیگر {86}}} 95 میلی متر است. در نتیجه ، پس از کاهش اندازه پنجره ، وزن آهن 1.67 ٪ کاهش می یابد. براساس فرضیه ایمنی ، فاصله اصلی کانال هوا بین بالا و پایین به طور منطقی کاهش می یابد ، کانال روغن بین کیک ها کاهش می یابد ، فاصله فاز کاهش می یابد و درمان عایق تقویت می شود (اضافه کردن حلقه های گوشه ای ، پارتیشن ها و غیره). سیم پیچ یک ساختار کانال نیمه روغنی را اتخاذ می کند ، که فاصله اصلی مرکز را کوتاه می کند ، وزن هسته را کاهش می دهد و از بین رفتن آهن کاهش می یابد. (5) یک هسته غیر رزونانس را طراحی کنید. فرکانس رزونانس هسته را در محدوده فرکانس مناسب طراحی کنید تا نتواند رزونانس قوی ایجاد کند ، که تأثیر قابل توجهی در کاهش نویز دارد و می تواند باعث صرفه جویی در انرژی مورد استفاده برای کاهش نویز شود. (6) از ترانسفورماتورهای هسته زخم و ترانسفورماتورهای هسته سه بعدی استفاده کنید. هسته زخم دارای چهار گوشه تیز کمتر از هسته لمینت سنتی است. سیم پیچ مداوم از جهت گیری ورق های فولادی سیلیکون استفاده کامل می کند. فرآیند بازپخت برای کاهش تلفات اضافی استفاده می شود. برای هسته زخم از نوع R ، ضریب فضایی مقطعی آن نزدیک به 1 {1 0 6}} 0 ٪ است. یوغ آهن هسته سه بعدی به صورت سه بعدی مثلثی مرتب شده است که 25 ٪ سبک تر از یوغ آهن هسته زخم مسطح است. این عوامل نشان می دهد که هسته زخم و هسته سه بعدی با انرژی بیشتری دارند. بار از دست دادن ترانسفورماتور برق هنگام کار ترانسفورماتور برق ، جریان از طریق سیم پیچ عبور می کند ، که باعث از بین رفتن بار می شود. از دست دادن بار نیز از دست دادن مس نامیده می شود. علاوه بر ضرر اساسی DC Winding ، ضررهای اضافی نیز وجود دارد .1) از دست دادن مس اساسی. برای ترانسفورماتورهای با ظرفیت کوچک ، از بین رفتن بار عمدتا به از دست دادن مس اساسی اشاره دارد و نسبت ضرر اضافی ناشی از میدان مغناطیسی نشت بسیار اندک است .2) ضرر اضافی. ضرر اضافی عمدتاً شامل سه نوع ضرر است: سیم پیچ از دست دادن جریان جاری ، در گردش از دست دادن جریان و از دست دادن ولگرد: (الف) سیم پیچ ضایع جریان. هنگامی که یک ترانسفورماتور با ظرفیت بزرگ در حال کار است ، چرخش آمپر از سیم پیچ یک میدان مغناطیسی بزرگ نشت ایجاد می کند. میدان مغناطیسی به اصطلاح نشت به این معنی است که بخشی از شار مغناطیسی از هوا عبور می کند و بخشی از مدار مغناطیسی هسته آهن است. از آنجا که هادی سیم پیچ ها در میدان مغناطیسی نشت قرار دارند ، شار مغناطیسی نشت باعث از بین رفتن جریان گرداب در هادی ها خواهد شد. (ب) از دست دادن سرب. از دست دادن سرب ، مجموع تلفات مقاومت هر سرب از ترانسفورماتور است. (ج) از دست دادن ولگرد. از دست دادن ولگرد ضرر ناشی از نشت شار مغناطیسی است که از طریق قطعات ساختاری فولادی عبور می کند (مانند گیره های صفحه ، صفحات فشار فولادی ، ناخن های فشار ، پیچ ها و دیواره های مخزن روغن و غیره). روشهای اصلی برای کاهش بار از دست دادن بار ، 70 ٪ تا 80 ٪ از کل از دست دادن ، از جمله از دست دادن مقاومت DC از سیم پیچ (از دست دادن اساسی) ، از دست دادن جریان ادی در هادی ، در گردش خون در بین هادی های سیم پیچ موازی ، از دست دادن سرب و از دست دادن مناطق ساختاری (مانند گیره ها ، صفحات فشار فولادی ، دیواره های مخزن ، پیچ ها ، صفحه کشش صفحه ، و غیره) را تشکیل می دهد. چندین روش اصلی برای کاهش بار بار وجود دارد: (1) ضرر اضافی ناشی از شار مغناطیسی نشت را محدود کنید. محاسبه تعادل آمپر را انجام دهید و تنظیمات چرخش آمپر را با توجه به نتایج انجام دهید. برای سیم پیچ از چیدمان "کم کم" یا "کم کم" استفاده کنید. عرض و ضخامت سیم مسطح را محدود کنید. با توجه به محاسبه میدان مغناطیسی ، مناسب ترین روش انتقال را انتخاب کنید. از هادی های منتقل شده یا هادی های ترکیبی استفاده کنید. (2) اندازه ساختار عایق اصلی و طولی را کاهش دهید. از فناوری توزیع "شیب ولتاژ ضربه ای برابر" در سیم پیچ ولتاژ بالا استفاده می شود تا اندازه عایق طولی را کاهش دهد. لوله های کاغذ نازک و شکاف های روغن کوچک بین سیم پیچ ها استفاده می شود. کاغذ راه راه به عنوان عایق اصلی استفاده می شود. شکل قطعات قالب دار دقیقاً برابر با تجهیزات است ، شکل حلقه زاویه ای با شکل خط تجهیزات مطابقت دارد و از حلقه زاویه قالب گلبرگ به عنوان قسمت ساختاری استفاده می شود. قطر داخلی سیم پیچ روی کاغذ عایق زخم می شود ، اما یک کانال روغن محوری در وسط بخش خط تنظیم شده است. سیم مینای دندان بیشتر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد ، و از سیم qq {80}} یا qqb استال به جای سیم مسطح کاغذ ضخیم 0.45 میلی متر استفاده می شود ، زیرا عایق نوبت دو اول 2 × (0.056 ~ 0.079) میلی متر ، فاکتور پر کردن سیم پیچ زیاد است و الزامات عایق نوبت برآورده می شود. سیم پیچ های استوانه ای بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد ، زیرا هیچ کانال روغنی بین کیک وجود ندارد و خنک کننده به طور عمده به کانال روغن عمودی محوری متکی است ، که دارای اتلاف گرما خوب ، فاکتور پر کردن خوب و خصوصیات ضربه ، چرخش یکنواخت آمپر و نیروی کوتاه کوتاه است. فاصله عایق اصلی (قطر ، پایان) را به طور مناسب کاهش دهید. (3) فرآیندهای مربوطه را بر اساس محاسبات اتخاذ کنید. ساختار عایق طولی با توجه به محاسبه ضربه تعیین می شود و اتاق های لنت ها ، بماند و قطعات فلزی در شکل مطلوبی نگهداری می شوند. میدان مغناطیسی نشت و توزیع جریان گرداب برای هدایت روش جابجایی محاسبه می شود. سیم پیچ به طور مساوی در جهت محوری توزیع می شود و اتصال ستون هسته از مواد غیر مغناطیسی ساخته شده است. ستون اصلی و قطعات آهن یوغ مجهز به محافظ ویژه برای سهولت در میدان الکتریکی است. سیم پیچ تنظیم کننده ولتاژ یک لایه و یک شیر آب را تصویب می کند. این فرایند از نوع مونتاژ استفاده می کند ، سیم پیچ داخلی به طور مستقیم روی سیلندر عایق زخم می شود ، تحمل قد و قطر کاملاً کنترل می شود ، شکاف تنظیم شده کوچک است ، فرایند جدید گرم کننده اتخاذ شده است ، صفحه پشتیبانی و صفحه فشار انتگرال تصویب می شود ، و جابجایی بادی از کاغذ دینایسون ساخته می شود ، که در حال خشک شدن است و در آن از نظر می توان به خشکی می رود ، و در یک بادگیر قرار می گیرد ، و در یک بادگیر قرار می گیرد ، و در صورت گرم شدن از آن ، و در صورت گرم شدن از آن استفاده می شود. (4) از سیم های کم ضرر و کم مقاومت استفاده کنید. سیم مس بدون اکسیژن با روش نقاشی فوقانی مانند استفاده از اکسترودر مداوم مس کشیده می شود. اگر در ترانسفورماتورها قابل استفاده باشد ، می تواند باعث صرفه جویی در انرژی و کاهش حجم شود و چشم انداز کاربرد خاصی داشته باشد. (5) از ویژگی های ساختار عایق برای طراحی برای کاهش حجم استفاده کنید. با بهره گیری از خواص دی الکتریک مایع روغن ترانسفورماتور ، به طور مناسب لایه ها ، موانع ، محافظ و لایه های عایق را پوشش می دهد. از "اثر فاصله" روغن برای اضافه کردن پارتیشن ها برای ایجاد شکاف های روغن کوچک استفاده کنید. از "اثر حجم" روغن برای استفاده از کاغذ راه راه استفاده کنید. از "اثر ضخامت" لایه عایق موجود در روغن استفاده کنید تا عایق اضافه شود تا ولتاژ خرابی را افزایش دهد ، اما نباید خیلی ضخیم باشد. از فاصله بین پارتیشن در روغن و حداکثر قطب قدرت میدان برای تنظیم پارتیشن استفاده کنید. (6) از ساختار عایق پیشرفته استفاده کنید. برای افزایش فاکتور پر کردن از سیم پیچ های مناسب استفاده کنید و از سیم پیچ های مارپیچ (یا مداوم) با کانال های روغن محوری استفاده کنید تا به طور مؤثر حجم سیم پیچ ها را کاهش دهید. از یک ساختار فشرده سازی ساخته شده از مواد غیر فلزی یا غیر مغناطیسی در منطقه غلظت مغناطیسی نشت استفاده کنید و از محافظ الکترومغناطیسی استفاده کنید تا شار مغناطیسی نشت شکاف شود ، که می تواند از دست دادن بار 3 ٪ به 8 ٪ کاهش یابد. (7) محافظت داخلی سیم پیچ را بهینه می کند. اقدامات محافظت داخلی سیم پیچ شامل حلقه های خازن ، چرخش های الکترواستاتیک ، جبران سری (خازن اضافی بین پنسیکا) ، صفحه های تجهیزات و سیم پیچ های درهم تنیده یا سیم پیچ های محافظ داخلی است. همه آنها ولتاژ عمل بر روی عایق اصلی و طولی را تحت تأثیر قرار می دهند و از این طریق حجم و مصرف انرژی ترانسفورماتور را کاهش می دهد. (8) صرفه جویی در مصرف انرژی با استفاده از سیم پیچ های طولانی و اتصال Yyn0 و کاهش ارتفاع. استفاده از هسته های طولانی ، سیم پیچ ، سیم پیچ های بیضوی یا سیم پیچ های مستطیل با گوشه های گرد ثابت شده است که نسبت به مقاطع سنتی دایره ای کارآمدتر است. ولتاژ شیر اتصال Yyn0 پایین تر از اتصال Dyn11 است. این سه مورد می توانند یک تغییر دهنده شیر را به اشتراک بگذارند. این ساختار ساده و حجم کمی دارد. اولی وزن سیم ، آهن و روغن را 2 ٪ ، 6 ٪ و 11 ٪ برای ترانسفورماتورهای 500kVA کاهش می دهد ، بنابراین مواد و انرژی را صرفه جویی می کند. برای ترانسفورماتورهای نوع خشک ، هرچه سیم پیچ بیشتر شود ، اختلاف دما بین قسمتهای فوقانی و پایین آشکارتر خواهد بود. کاهش مناسب ارتفاع منجر به اتلاف گرما و صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. روشهای اصلی برای کاهش تلفات ولگرد از تلفات ولگرد ، یک مورد خاص از تلفات بار است ، بنابراین روش هایی برای کاهش آنها به طور جداگانه مورد بحث قرار می گیرد. تلفات ولگرد شامل تلفات قطعات ساختاری (گیره های اصلی ، حلقه های محافظ و غیره) است. ضرر در مکانهایی که هادی ها از آن عبور می کنند (صندلی های بوش) ؛ تلفات هادی های موازی (منجر به عبور جریانهای بزرگ) و تلفات موجود در مخزن روغن. چندین روش اصلی برای کاهش تلفات ولگرد وجود دارد: (1) با توجه به تجزیه و تحلیل مغناطیسی و اندازه گیری های فیزیکی ، می توان تلفات ولگرد ساختار داخلی را با مینیاتوریزه کردن گیره های هسته ، از بین بردن لنت های اصلی ستون مرکزی یک فاز ، افزایش شکاف های موجود در سطح هسته ، و استفاده از مواد مغذی کم و غیر مغناطیسی (مواد مغناطیسی کم و مغناطیسی) در زمینه ساخت و سازه های ساختاری را کاهش داد. (2) برای جعبه خروجی بوشینگ و بخشی از پوشش جعبه ، منجر به کنترل حوزه های مغناطیسی ، استفاده از محافظ صفحه مس یا مواد غیر مغناطیسی ، و پوشش بوشینگ با آلومینیوم را با دقت پیکربندی کنید. صفحات فشار ورق فولادی سیلیکون همچنین می تواند بین سیم پیچ و گیره ها تنظیم شود تا شار مغناطیسی را در گیره ها ، مخازن روغن و غیره جذب کند. تعبیه نوارهای فلزات غیر پیشرو در قوی ترین میدان مغناطیسی می تواند باعث کاهش تلفات ولگرد بوش های با جریان بالا و قطعات سرب شود. (3) برای ترانسفورماتورهای بزرگ ، صفحات فولادی سیلیکون با نفوذپذیری مغناطیسی بالا به عنوان شنت های مغناطیسی در دیواره جعبه ساخته می شوند تا شار مغناطیسی دیواره جعبه را جذب کنند ، که به آن محافظ مغناطیسی گفته می شود. یا فلزات غیر آهنی مس و آلومینیوم با هدایت الکتریکی بالا به عنوان روکش برای تولید جریانهای گردو برای کاهش شار مغناطیسی نشت وارد دیواره مخزن روغن ، که به آن محافظ الکتریکی گفته می شود ، استفاده می شود. به طور کلی ، محافظ مغناطیسی بهتر از محافظ الکتریکی است که می تواند از بین رفتن ولگرد مخزن روغن کاهش یابد. (4) مدار جریان روغن را به صورت کمی محاسبه کنید ، از حفره ها استفاده کنید ، سیم پیچ ها را برای دستیابی به خنک کننده یکنواخت جدا کنید و مخازن روغن راه راه ، رادیاتورهای صفحه ، کولر ، فن های صرفه جویی در مصرف انرژی و پمپ های نفتی را برای به دست آوردن اقتصادی ترین و صرفه جویی در مصرف انرژی انتخاب کنید تا از بین برود. (5) از فن های پلاستیکی تقویت شده با فیبر شیشه ای با راندمان بالا و سر و صدای کم استفاده کنید. کولر قدیمی را با یک کولر جدید جایگزین کنید و از منبع تغذیه تنظیم شده با ولتاژ فرکانس متغیر برای کولر استفاده کنید تا از دست دادن تجهیزات کمکی کاهش یابد. خلاصه: به طور خلاصه ، این مقاله به طور عمده علل از بین رفتن بدون بار و از دست دادن بار ترانسفورماتورهای برق را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد و روشهای درمانی مفصلی را برای چگونگی کاهش بار از دست دادن بدون بار و از دست دادن بار ترانسفورماتورهای برق ارائه می دهد. این روشها می توانند به طور مؤثر مشکل تلفات بزرگ ترانسفورماتورهای برق را کاهش دهند. از آنجا که هنوز هم بسیاری از مشکلات پیچیده در برنامه های مهندسی عملی وجود دارد ، تحقیقات عمیق بیشتری در مورد چگونگی کاهش از دست دادن ترانسفورماتورهای برق مورد نیاز است.
