Dodavatelé elektrických transformátorů

Transformátory zažívají během svého provozu různé typy ztrát, které mohou ovlivnit jejich účinnost a celkový výkon. Mezi hlavní zdroje ztrát transformátorů patří:

Ztráty mědi (ztráty I²R):

Způsobeno odporem transformátor vinutí k toku proudu.

Úměrné druhé mocnině proudu (I²) a odporu (R) vinutí.

Ztráty železa (hystereze a ztráty vířivými proudy):

Hysterezní ztráty: Jsou výsledkem magnetické hystereze v materiálu jádra, kde magnetické domény odolávají změnám magnetizace.

Ztráty vířivými proudy: Vznikají v důsledku cirkulujících proudů indukovaných v jádře měnícím se magnetickým polem.

Zbloudilé ztráty:

Svodový tok: Část magnetického toku nemusí propojit primární a sekundární vinutí, což vede k únikovému toku a dalším ztrátám.

Svodová indukčnost: Přispívá ke ztrátám jalového výkonu.

Dielektrické ztráty:

Výsledkem elektrického pole v izolačních materiálech je ztráta energie ve formě tepla.

Významnější ve vysokofrekvenčních aplikacích a vysokonapěťových transformátorech.

Pro minimalizaci ztrát transformátoru a zvýšení účinnosti lze použít různé strategie:

1. Výběr vysoce kvalitních základních materiálů:

Vyberte materiály jádra s nízkou hysterezí a ztrátami vířivými proudy, abyste snížili ztráty železa.

2. Optimalizace návrhu jádra:

Používejte konstrukce jádra, které minimalizují délku dráhy magnetického toku a snižují jak hysterezi, tak ztráty vířivými proudy.

Použijte krokové nebo jiné techniky ke snížení ztrát vířivými proudy v jádře.

3. Použití vysoce vodivé mědi:

Pro minimalizaci ztrát mědi zvolte pro vinutí měď s vysokou vodivostí.

Ke snížení odporu použijte větší vodiče nebo více paralelních vodičů.

4. Snížení odporu vinutí:

Minimalizujte odpor vinutí transformátoru použitím materiálů s nízkým odporem a optimalizací konstrukce vinutí.

5. Zlepšení chlazení jádra:

Implementujte účinné chladicí systémy, jako je olejové nebo kapalinové chlazení, abyste odváděli teplo z jádra a vinutí.

6. Optimalizace Transformátor Načítání:

Provozujte transformátory při optimálních úrovních zatížení, abyste vyrovnali ztráty v železe a ztráty v mědi.

Vyhněte se přetěžování, protože může výrazně zvýšit ztráty.

7. Využití transformátorů s amorfním jádrem:

Amorfní kovové slitiny mají nižší ztráty v jádru ve srovnání s tradiční křemíkovou ocelí, díky čemuž jsou energeticky účinnější.

8. Instalace zařízení pro regulaci napětí:

Regulátory napětí nebo přepínače odboček při zatížení mohou pomoci udržovat optimální úrovně napětí a minimalizovat ztráty.

9. Implementace energeticky účinných transformátorů:

Používejte transformátory s vyšší účinností, které často obsahují konstrukční prvky pro minimalizaci ztrát.

10. Použití pokročilých monitorovacích a kontrolních systémů:

Implementujte monitorovací systémy v reálném čase k posouzení výkonu transformátoru a identifikaci potenciálních zlepšení účinnosti.

Využijte pokročilé řídicí systémy k optimalizaci provozu transformátoru na základě zatížení a podmínek systému.

11. Pravidelná údržba a testování:

Provádějte pravidelnou údržbu, včetně testování izolačního odporu, abyste zajistili efektivní provoz transformátoru.

Okamžitě řešte jakékoli problémy, abyste předešli zvýšeným ztrátám v průběhu času.

12. Aplikace moderních izolačních materiálů:

Používejte pokročilé izolační materiály s nižšími dielektrickými ztrátami, abyste snížili ztrátu energie.

Jak ochránit transformátor před nadproudem, přepětím a jinými poruchami?
Ochrana transformátorů před nadproudem, přepětím a různými poruchami je zásadní pro zajištění jejich bezpečného a spolehlivého provozu. Různá ochranná zařízení a systémy jsou najímány, aby odhalily atypické podmínky a zahájily pohyby, aby vám ušetřily škody. Zde jsou běžná opatření k ochraně Elektrické transformátory :
1. Nadproudová ochrana: Pojistky a jističe: Pojistky a jističe jsou zapojeny uvnitř jedničky a/nebo sekundárních obvodů, aby v případě nadproudových situací přerušily proud jdoucí s tokem. Nadproudová relé: Nadproudová relé jsou neobyčejně moderní a cestují přes jistič nebo různá obranná zařízení, aby izolovala transformátor.
2. Přepěťová ochrana: Přepěťové ochrany: Přepěťové ochrany (nebo přepěťové ochrany) se instalují na svorky transformátoru k odvedení přepětí způsobeného bleskem nebo spínacími přepětími. Měniče kohoutků: Automatické měniče faucetů se mohou skládat z bezpečnostních prvků proti přepětí, aby se zabránilo nadměrným rozsahům napětí během konverze faucetu.
3. Ochrana proti zkratu: Diferenciální ochrana: Diferenciální relé zkoumají proud přicházející do vinutí transformátoru a odcházející z něj. Dobrý rozdíl ve velikosti naznačuje chybu. Distanční ochrana: Distanční relé nastaví impedanci do oblasti poruchy a vypne jistič, pokud je impedance pod pevným a rychlým prahem.
4. Teplotní ochrana: Tepelná relé: Teplotní čidla ve vinutí transformátoru aktivují tepelná relé, pokud teplota překročí bezpečné limity, což vede k vypnutí transformátoru. Buchholzovo relé: Buchholzovo relé instalované v olejových transformátorech detekuje benzín generovaný pomocí vnitřních poruch, mezi které patří zkrat nebo přehřátí.
5. Ochrana proti podfrekvenční a nadfrekvenční ochraně: Frekvenční relé: Monitoruje frekvenci zařízení a vypne transformátor, pokud se frekvence odchýlí nad přijatelné limity.
6. Ochrana před zemním spojením: Omezená ochrana proti zemnímu spojení (REF): Monitoruje moderní nerovnováhu mezi fázemi a nulovým vodičem a v případě zjištění zemního spojení vypne transformátor. Ground Fault Relay: Detekuje zemní poruchy a iniciuje pohyby stínění, aby izoloval transformátor.
7. Záložní ochrana: Záložní relé: Více vrstev zabezpečení zajišťuje, že pokud jedno stínící zařízení selže nebo selže, ostatní fungují jako záloha pro ochranu transformátoru. Záložní zdroj napájení: Zajišťuje, aby obranná zařízení fungovala i po dobu výpadku elektřiny.
8. Ochrana založená na komunikaci: Komunikační protokoly: Moderní transformátory mohou mít také komunikační schopnosti, které jim umožňují měnit informace pomocí ochranných relé a řídit struktury.
9. Monitorovací systémy transformátorů: Online monitorování: Struktury monitorování v reálném čase neustále určují okolnost transformátoru s ohledem na včasnou detekci problémů s kapacitou. Analýza rozpuštěných plynů (DGA): Monitoruje plyny rozpuštěné v transformátorovém oleji a poskytuje přehled o poruchách funkcí.
10. Izolační a vypínací zařízení: Jističe: Poskytují možnost ručně nebo automaticky odpojit transformátor od elektrického systému v případě poruchy. Izolační spínače: Používají se k odpojení vedení v určité fázi v podmínkách údržby nebo v nouzových podmínkách.