Introduktion
Ingen-lastförlust hänvisar till den aktiva effekt som förbrukas när sekundärlindningen på en transformator är öppen- och primärlindningen appliceras med en märkspänning med sinusformad vågform vid märkfrekvens. Ingen-lastförlust kallas också konstant förlust, vilket är oberoende av strömmen som går igenom men relaterat till spänningen som bärs av komponenterna. Både1000kva transformatoroch 300 kva-transformatorn följer denna grundläggande lag när det gäller-förlustegenskaper. Det finns många faktorer som påverkar transformatorernas prestanda vid tomgång-, såsom materialprestandan hos kiselstålplåtar, bearbetningsteknik och utrustning, och den strukturella formen av järnkärnan. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD överväger fullt ut dessa faktorer för att optimera prestanda utan-lastförlust vid tillverkning av olika transformatorer.
1. Översikt
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD tillverkar huvudsakligen oljesänkta krafttransformatorer, krafttransformatorer av torr-typ, oljesänkta tre-dimensionella lindade krafttransformatorer, torra-typ tre-lindade krafttransformatorer, explosionssäkra-explosionssäkra torra-explosionssäkra mobila transformatorer-explosionssäkra{7} krafttransformatorer, på lastkapacitetsreglerande krafttransformatorer, lokomotivtorra-transformatorer, såväl som prefabricerade transformatorstationer, modulära transformatorstationer, transformatorstationer av vindenergilådor, hög- och lågspänningsställverk och annan transmissions- och distributionsutrustning. Företaget integrerar ovanstående koncept för optimering av ingen{10}}lastförlust i produktionsprocessen för alla produktlinjer.
Transformatorer är en av de viktigaste elektriska utrustningarna i kraftsystemet och att minska deras effektförluster är av stor ekonomisk betydelse för elnätet. Ingen-lastförlust är en kärnparameter för transformatorer. När den väl är ansluten till elnätet förblir ingen-lastförlust konstant oavsett tom-last eller laststorlek och har ingen korrelation med transformatorns lastnivå. Med andra ord, så länge som transformatorer som 1000kva transformator och 300 kva transformator är anslutna till strömförsörjningen året runt, kommer inga-lastförluster att existera kontinuerligt och förbrukar energi, så att minska ingen-lastförlust är ytterst nödvändigt.
Faktorer som påverkar transformatorernas tomgångsprestanda är huvudsakligen materialprestandan hos kiselstålplåtar, bearbetningsteknik och utrustning samt järnkärnans strukturella form. För att tillverka transformatorer med lägre -lastförlust kan å ena sidan kiselstålplåtar med lägre enhetsförlust användas; å andra sidan är det nödvändigt att förbättra strukturen och tillverkningsprocessens nivå. Men att helt enkelt förlita sig på kiselstålplåtar med lägre enhetsförlust kommer att öka tillverkningskostnaden för järnkärnan, samtidigt som en minskning av tomgångsförlusten genom att förbättra strukturen och processen kan inte bara spara material, utan också spara kostnader och energi. Endast när struktur- och processförbättringar fortfarande inte kan uppfylla prestandakraven, kommer högkvalitativa kiselstålplåtar av-kvalitet att övervägas.
2. Ingen-belastningsförlust av transformatorer
För att minska tomgångsförlusten hos transformatorer är det nödvändigt att först klargöra deras sammansättning och påverkande faktorer för varje del, och sedan vidta riktade åtgärder. O-förlusten av transformatorer består huvudsakligen av hysteresförlust, virvelströmsförlust och ytterligare förlust i järnkärnan, vilket är ett vanligt drag i både 1000kva transformator och 300kva transformator.
2.1 Hysteresförlust
På grund av den periodiska förändringen av växelströmmen på järnkärnan kommer arrangemanget av dipoler i det ferromagnetiska materialet att ändras periodiskt och producera hysteresfenomen. Effektförlusten av alternerande magnetisering av järnkärnan som orsakas av detta är hysteresförlust. Dess storlek är proportionell mot arean av hysteresloopen, och beräkningsformeln är: Pₕ=kₕ·f·B¹·⁶ (kW), där kₕ är materialets hystereskoefficient, f är frekvensen och B är den magnetiska flödestätheten.
2.2 Virvelströmsförlust
När det magnetiska flödet som passerar genom järnkärnan ändras genereras en cirkulär ström i järnkärnan, som cirkulerar i planet vinkelrätt mot den magnetiska flödesvektorn och kallas virvelström. Effektförlusten som genereras av virvelströmmen på järnkärnans motstånd är virvelströmsförlusten, och dess beräkningsformel är: Pₑ=kₑ·f²·B²·t² (kW), där t är tjockleken på kiselstålplåten. Modernt laserritat-kiselstål kan minska virvelströmsförlusten med 30–40 %.
2.3 Ytterligare förlust av järnkärna
Storleken på den ytterligare förlusten av järnkärnan bestäms huvudsakligen av följande faktorer: (1) Materialegenskaper, såsom riktningsegenskaperna hos kiselstålplåtar, bearbetningsförsämringsegenskaper och isoleringsfilmsegenskaper; (2) Designstruktur, såsom fogform av järnkärna, lamineringsläge för järnkärna, överlappningsbredd på järnkärnan, etc.; (3) Processbearbetning, såsom dimensionsnoggrannheten och gradstorleken vid stansning och klippning, noggrann hantering och laminering av kiselstålplåtar under transport och laminering, och lamineringskvaliteten. För 1000kva transformator och 300 kva transformator kan rimlig kontroll av dessa faktorer effektivt minska ytterligare förluster.
3. Metoder för att minska ingen-belastningsförlust
Analys visar att hysteresförlusten och virvelströmsförlusten i järnkärnan huvudsakligen bestäms av kiselstålplåttillverkare, medan den extra förlusten styrs av transformatortillverkare. Den magnetiska flödestätheten hos järnkärnan är en nyckelparameter som påverkar ingen-lastförlust. Därför, på antagandet att den effektiva tvärsektionen av järnkärnan förblir oförändrad, är det nödvändigt att få den magnetiska flödestäthetsfördelningen för varje del av järnkärnan att tendera att vara likformig och minska den lokala magnetiska flödestätheten vid hörnet av järnkärnan. Denna optimeringsidé är tillämpbar på olika transformatorer inklusive 1000kva transformator och 300 kva transformator.
3.1 Ändra förskjutna leder till tre-nivåleder
Det finns ett gap i fogen av kiselstålplåten i transformatorns järnkärna, vilket kommer att leda till en plötslig ökning av magnetiskt motstånd när det magnetiska flödet passerar igenom. Det magnetiska flödet förbigår gapet och passerar genom arken in i de intilliggande lamineringarna, vilket ökar den lokala magnetiska kretsen, ökar det magnetiska motståndet och ökar således förlusten utan-belastning och excitationskapaciteten. Ju fler lednivåer, desto lägre blir den lokala förlusten i ledområdet, men reduktionsintervallet minskar gradvis. Samtidigt kommer antalet järnkärnlamineringar, klippning och laminering man-mantimmar och processsvårigheter att öka i enlighet med detta.
Ur ett praktiskt perspektiv är tre-leder ett idealiskt val. Den är sammansatt av tre typer av laminering staplade omväxlande, och endast en typ av laminering läggs till kärnkolonnen, vilket ökar processkomplexiteten något men förbättrar den magnetiska prestandan avsevärt. Med 1000kva transformator som ett exempel, med samma designschema, struktur och material, utfördes tester med förskjutna fogar respektive tre-leder. Resultaten visar att när tvärsnittet- av kärnkolumnen förblir oförändrat, är belastningsförlusten för tre-nivåförband 7 %~8 % lägre än för förskjutna fogar i genomsnitt. För300 kva transformator, kan samma betydande förlustreducerande effekt uppnås genom att använda denna teknik.
3.2 Minska järnkärnans varvbredd
I hörnet av järnkärnlamineringen har överlappningsbredden på skarvområdet mellan kärnpelarplåten och okplåten en direkt inverkan på prestanda utan-belastning. Ju större varvarea, desto större area genom vilken det magnetiska flödet passerar, och no-förlusten ökar i enlighet därmed. Testdata visar att för varje 1 % ökning av varvarean, ökar obelastningsförlusten för 45 graders leder med 0,3 %. Därför är det nödvändigt att välja varvområdet med den bästa-lastförlusten och den mekaniska hållfastheten under förutsättningen att den mekaniska styrkan uppfylls.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD optimerade distributionstransformatorn, ändrade lamineringsvinkeln för järnkärnan från 10 mm till 5 mm, vilket ökade tvärsnittsarean vid den triangulära håligheten i järnkärnans hörn, minskade den lokala magnetiska flödestätheten och uppnådde en god förlustreducerande effekt. Detta optimeringsschema är tillämpligt på både 300 kva-transformatorer och 1000kva-transformatorer, som effektivt kan kontrollera ingen-lastförlust samtidigt som den säkerställer strukturell stabilitet.
3.3 Rimligt val av järnplåtsbredd
O-förlusten av en transformator är relaterad till enhetsjärnförlusten och vikten av järnkärnan. Som en del av vikten påverkar hörnvikten i järnkärnan direkt förlusten utan-last och tillverkningskostnaden. Valet av järnkärnplåtsbredd måste följa följande premisser: (1) Antalet järnkärnnivåer är lika; (2) När järnkärnans diameter är D, väljs huvudplåtens bredd genom att subtrahera 5 mm eller 10 mm från D för att säkerställa att den maximala skillnaden mellan järnkärnans diameter inte överstiger +0.3 mm, vilket inte påverkar lindningsenheten; (3) De effektiva-tvärsnittsareorna för olika-plåtformade järnkärnor är teoretiskt lika för att säkerställa konsekvent magnetisk flödestäthet och enhetsjärnförlust; (4) Tvärsnittet av järnkärnens pelare överensstämmer med oket.
Övning visar att efter att ha bestämt lämplig järnkärndiameter, är valet av huvudplåtbredden D minus 10 mm bättre än D minus 5 mm, vilket kan realisera den gradvisa minskningen av varje nivå av plåtbredd, minska järnkärnans hörnvikt och minska höjden på järnkärnan och oljetanken med 10 mm, vilket kan spara material och kostnader. Denna metod är särskilt viktig för kostnadskontroll och ingen-lastförlustreduktion av 1000kva transformator, och kan även uppnå avsevärda energibesparingar och förlustreducerande fördelar för 300 kva transformator.
4. Sammanfattning
(1) Användningen av fler-leder kan reducera tomgångsförlusten för transformatorns järnkärna. I kombination med den faktiska produktionen (arktyp, man-timme, prestanda, etc.) används vanligtvis tre-nivåfogar. Detta schema kan uppnå betydande förlustreduktion för både 1000kva transformator och 300 kva transformator. (2) En minskning av varvytan av järnkärnan kan effektivt minska ingen-lastförlust, och den optimala varvytan bör bestämmas i enlighet med produktens struktur. (3) Rimligt val av järnkärnas bredd (huvudplåtens bredd 10 mm mindre än diametern är bättre än 5 mm mindre) kan minska järnkärnan i hörnvikten och materialförbrukningen och minska ingen-lastförlust.
Dessutom, under tillverkningsprocessen av järnkärnor, kommer detaljer som järnkärnplåtens gradstorlek, böjnings- och kollisionsgraden för kiselstålplåten under lyftning och fastspänningsgraden för järnkärnplåten också att påverka förlusten utan- belastning, som måste kontrolleras strikt.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDtillämpar till fullo ovanstående optimeringstekniker och kvalitetskontrollåtgärder för produktion av olika transformatorer. Med professionell design och tillverkningskapacitet ger det kunderna låg-förlust och hög-kraftöverförings- och distributionsutrustning.