Ievads
Bez-slodzes zuduma attiecas uz aktīvo jaudu, kas patērēta, kad transformatora sekundārais tinums ir atvērts-un primārais tinums tiek pielietots ar sinusoidālas viļņu formas nominālo spriegumu ar nominālo frekvenci. Ne-slodzes zudumu sauc arī par pastāvīgu zudumu, kas nav atkarīgs no caurplūdes strāvas, bet ir saistīts ar spriegumu, ko nes komponenti. Abi1000kva transformatorsun 300 kva transformators ievēro šo pamatlikumu attiecībā uz bezslodzes zuduma raksturlielumiem. Ir daudzi faktori, kas ietekmē transformatoru veiktspēju bez slodzes, piemēram, silīcija tērauda lokšņu materiāla veiktspēja, apstrādes tehnoloģija un aprīkojums, kā arī dzelzs serdes strukturālā forma. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD pilnībā ņem vērā šos faktorus, lai optimizētu bezslodzes zudumu veiktspēju, ražojot dažādus transformatorus.
1. Pārskats
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD galvenokārt ražo eļļas iegremdētos jaudas transformatorus, sauso-tipa spēka transformatorus, eļļas iegremdētos trīs-dimensiju spoles jaudas transformatorus, sausos-trīsdimensiju-spolētos strāvas transformatorus, kalnrūpniecības sprādziendrošus{5}}mobilos sprādziendrošus{6}{7}{6}{7} apakšstacijas, amorfo sakausējumu jaudas transformatori, uz slodzes jaudas regulējošie jaudas transformatori, lokomotīvju sausie transformatori, kā arī saliekamās apakšstacijas, moduļu apakšstacijas, vēja enerģijas kastes tipa apakšstacijas, augstsprieguma un zemsprieguma sadales iekārtas un citas pārvades un sadales iekārtas. Uzņēmums integrē iepriekš minētās bez{10}}slodzes zudumu optimizācijas koncepcijas visu produktu līniju ražošanas procesā.
Transformatori ir viena no svarīgākajām elektroiekārtām energosistēmā, un to jaudas zudumu samazināšanai ir liela ekonomiska nozīme elektrotīklā. Ne-slodzes zudums ir galvenais transformatoru parametrs. Kad savienojums ir pievienots elektrotīklam, slodzes zudumi nepaliek nemainīgi neatkarīgi no tukšgaitas-slodzes vai slodzes lieluma, un tam nav nekādas saistības ar transformatora slodzes līmeni. Citiem vārdiem sakot, kamēr transformatori, piemēram, 1000kva transformators un 300kva transformators ir pieslēgti strāvas padevei visu gadu, slodzes zudumi nepastāvēs nepārtraukti un patērēs enerģiju, tāpēc ir ārkārtīgi nepieciešams samazināt bezslodzes zudumu.
Faktori, kas ietekmē transformatoru veiktspēju bez slodzes, galvenokārt ietver silīcija tērauda lokšņu materiāla veiktspēju, apstrādes tehnoloģiju un aprīkojumu, kā arī dzelzs serdes strukturālo formu. Lai ražotu transformatorus ar mazākiem tukšgaitas{2}}slodzes zudumiem, no vienas puses, var izmantot silīcija tērauda loksnes ar mazākiem vienības zudumiem; no otras puses, nepieciešams uzlabot struktūru un ražošanas procesa līmeni. Tomēr, vienkārši paļaujoties uz silīcija tērauda loksnēm ar mazāku vienības zudumu, palielināsies dzelzs serdes ražošanas izmaksas, vienlaikus samazinot slodzes zudumus, uzlabojot struktūru un procesu, ne tikai ietaupīt materiālus, bet arī ietaupīt izmaksas un enerģiju. Tikai tad, ja strukturālie un procesa uzlabojumi joprojām neatbilst veiktspējas prasībām, tiks apsvērtas augstas kvalitātes silīcija tērauda loksnes.
2. Ne-Transformatoru slodzes zudums
Lai samazinātu transformatoru tukšgaitas{0}}zaudējumus, vispirms ir jānoskaidro to sastāvs un katras daļas ietekmējošie faktori un pēc tam jāveic mērķtiecīgi pasākumi. Transformatoru bezslodzes zudumu galvenokārt veido histerēzes zudumi, virpuļstrāvas zudumi un papildu zudumi dzelzs serdenī, kas ir kopīga iezīme gan 1000kva transformatorā, gan 300 kva transformatorā.
2.1. Histerēzes zudums
Sakarā ar periodiskām maiņstrāvas izmaiņām uz dzelzs serdes, dipolu izvietojums feromagnētiskajā materiālā periodiski mainīsies un radīs histerēzes fenomenu. Tā izraisītais dzelzs serdes mainīgās magnetizācijas jaudas zudums ir histerēzes zudums. Tās lielums ir proporcionāls histerēzes cilpas laukumam, un aprēķina formula ir: Pₕ=kₕ·f·B¹·⁶ (kW), kur kₕ ir materiāla histerēzes koeficients, f ir frekvence un B ir magnētiskās plūsmas blīvums.
2.2 Virpuļstrāvas zudums
Kad mainās magnētiskā plūsma, kas iet caur dzelzs serdi, dzelzs kodolā tiks ģenerēta apļveida strāva, kas cirkulē plaknē, kas ir perpendikulāra magnētiskās plūsmas vektoram, un to sauc par virpuļstrāvu. Jaudas zudumi, ko rada virpuļstrāva uz dzelzs serdes pretestības, ir virpuļstrāvas zudumi, un tā aprēķina formula ir: Pₑ=kₑ·f²·B²·t² (kW), kur t ir silīcija tērauda loksnes biezums. Mūsdienu lāzera-slīcija tērauds var samazināt virpuļstrāvas zudumus par 30–40%.
2.3. Papildu dzelzs serdes zudums
Dzelzs serdes papildu zudumu lielumu galvenokārt nosaka šādi faktori: (1) materiāla īpašības, piemēram, silīcija tērauda lokšņu virziena raksturlielumi, apstrādes noārdīšanās raksturlielumi un izolācijas plēves īpašības; (2) Dizaina struktūra, piemēram, dzelzs serdes savienojuma forma, dzelzs serdes laminēšanas režīms, dzelzs serdes apļa platums utt.; (3) Procesa apstrāde, piemēram, izmēru precizitāte un urbuma lielums noformēšanas un griešanas procesā, rūpīga silīcija tērauda lokšņu apstrāde un laminēšana transportēšanas un laminēšanas laikā, kā arī laminēšanas kvalitāte. 1000kva transformatoram un 300kva transformatoram saprātīga šo faktoru kontrole var efektīvi samazināt papildu zudumus.
3. Paņēmieni, lai samazinātu ne{1}}slodzes zudumu
Analīze rāda, ka dzelzs serdes histerēzes zudumus un virpuļstrāvas zudumus galvenokārt nosaka silīcija tērauda lokšņu ražotāji, savukārt papildu zudumus kontrolē transformatoru ražotāji. Dzelzs serdes magnētiskās plūsmas blīvums ir galvenais parametrs, kas ietekmē bezslodzes zudumu. Tāpēc, pieņemot, ka dzelzs serdes efektīvais šķērsgriezums paliek nemainīgs, katras dzelzs serdes daļas magnētiskās plūsmas blīvuma sadalījumam ir jābūt vienmērīgam un jāsamazina lokālās magnētiskās plūsmas blīvums dzelzs serdes stūrī. Šī optimizācijas ideja ir piemērojama dažādiem transformatoriem, ieskaitot 1000kva transformatoru un 300kva transformatoru.
3.1. Pakāpju savienojumu maiņa uz trīs{1}}līmeņu savienojumiem
Transformatora dzelzs serdeņa silīcija tērauda loksnes savienojumā ir sprauga, kas izraisīs pēkšņu magnētiskās pretestības pieaugumu, kad magnētiskā plūsma iet cauri. Magnētiskā plūsma apiet spraugu un caur loksnēm nonāk blakus esošajās laminācijās, palielinot lokālo magnētisko ķēdi, palielinot magnētisko pretestību un tādējādi palielinot bezslodzes zudumu un ierosmes spēju. Jo vairāk locītavu līmeņu, jo mazāks ir lokālais zudums locītavas zonā, bet samazinājuma diapazons pakāpeniski samazinās. Tajā pašā laikā attiecīgi palielināsies dzelzs serdes laminēšanas, griešanas un laminēšanas darba stundu skaits un procesa sarežģītība.
No praktiskā viedokļa trīs{0}}līmeņu savienojumi ir ideāla izvēle. Tas sastāv no trīs veidu laminēšanas, kas ir sakrautas pārmaiņus, un tikai viena veida laminēšana ir pievienota kodola kolonnai, kas nedaudz palielina procesa sarežģītību, bet ievērojami uzlabo magnētisko veiktspēju. Ņemot par piemēru 1000kva transformatoru, izmantojot vienu un to pašu konstrukcijas shēmu, struktūru un materiālus, testi tika veikti attiecīgi ar pakāpeniskiem savienojumiem un trīs -līmeņu savienojumiem. Rezultāti liecina, ka tad, ja serdes kolonnas -šķērsgriezums paliek nemainīgs, bez-slodzes zudumi trīs-līmeņu savienojumiem ir par 7% ~ 8% mazāki nekā vidēji pakāpju savienojumiem. Par300 kva transformators, to pašu ievērojamo zaudējumu samazināšanas efektu var panākt, izmantojot šo tehnoloģiju.
3.2. Dzelzs serdes apļa platuma samazināšana
Dzelzs serdes laminēšanas stūrī savienojuma zonas platumam starp serdes kolonnas loksni un jūga loksni ir tieša ietekme uz bezslodzes veiktspēju. Jo lielāks apļa laukums, jo lielāks laukums, caur kuru iet magnētiskā plūsma, un attiecīgi palielinās bezslodzes zudums. Testa dati liecina, ka, palielinoties apļa laukumam par katru 1%, bezslodzes zudums 45 grādu locītavās palielinās par 0,3%. Tāpēc ir jāizvēlas apļa zona ar vislabāko bezslodzes zudumu un mehānisko izturību, pamatojoties uz mehānisko izturību.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD optimizēja sadales transformatoru, mainot dzelzs serdes laminēšanas leņķi no 10 mm uz 5 mm, kas palielināja šķērsgriezuma laukumu dzelzs serdes stūra trīsstūrveida dobumā, samazināja vietējās magnētiskās plūsmas blīvumu un panāca labu zudumu samazināšanas efektu. Šī optimizācijas shēma ir piemērojama gan 300kva transformatoram, gan 1000kva transformatoram, kas var efektīvi kontrolēt bezslodzes zudumus, vienlaikus nodrošinot konstrukcijas stabilitāti.
3.3. Saprātīga dzelzs serdes loksnes platuma izvēle
Transformatora bezslodzes zudumi ir saistīti ar vienības dzelzs zudumu un dzelzs serdes svaru. Kā daļa no svara dzelzs serdes stūra svars tieši ietekmē bezslodzes zudumu- un ražošanas izmaksas. Dzelzs serdes loksnes platuma izvēlei jāievēro šādas prasības: (1) Dzelzs serdes līmeņu skaits ir vienāds; (2) Ja dzelzs serdes diametrs ir D, galvenās loksnes platumu izvēlas, no D atņemot 5 mm vai 10 mm, lai nodrošinātu, ka dzelzs serdes diametra maksimālā atšķirība nepārsniedz +0.3mm, kas neietekmē tinumu komplektu; (3) Dažādu lokšņu formas dzelzs serdeņu efektīvie šķērsgriezuma laukumi teorētiski ir vienādi, lai nodrošinātu konsekventu magnētiskās plūsmas blīvumu un vienības dzelzs zudumus; (4) Dzelzs serdes kolonnas{13}}šķērsgriezums atbilst jūga šķērsgriezumam.
Prakse rāda, ka pēc atbilstošā dzelzs serdes diametra noteikšanas galvenā loksnes platuma izvēle no D mīnus 10 mm ir labāka par D mīnus 5 mm, kas var pakāpeniski samazināt katra loksnes platuma līmeni, samazināt dzelzs serdes stūra svaru un samazināt dzelzs serdes un eļļas tvertnes augstumu par 10 mm, tādējādi ietaupot materiālus un izmaksas. Šī metode ir īpaši nozīmīga izmaksu kontrolei un 1000kva transformatora bezslodzes zudumu samazināšanai, kā arī var sasniegt ievērojamus enerģijas ietaupījumu un zudumu samazināšanas ieguvumus 300 kva transformatoram.
4. Kopsavilkums
(1) Daudzlīmeņu savienojumu izmantošana var samazināt transformatora dzelzs serdeņa bezslodzes zudumu. Apvienojumā ar faktisko ražošanu (loksnes tips, cilvēka-stunda, veiktspēja utt.) parasti tiek izmantoti trīs līmeņu savienojumi. Ar šo shēmu var panākt ievērojamu zudumu samazinājumu gan 1000kva transformatoram, gan 300kva transformatoram. (2) Dzelzs serdes apļa laukuma samazināšana var efektīvi samazināt slodzes zudumu bez{12}}, un optimālais apļa laukums ir jānosaka atbilstoši izstrādājuma struktūrai. (3) Saprātīga dzelzs serdes loksnes platuma izvēle (galvenās loksnes platums, kas ir par 10 mm mazāks par diametru, ir labāks par 5 mm), var samazināt dzelzs serdes stūra svaru un materiāla patēriņu, kā arī samazināt bezslodzes zudumu.
Turklāt dzelzs serdes ražošanas procesā tādas detaļas kā dzelzs serdenes loksnes urbuma izmērs, silīcija tērauda loksnes lieces un sadursmes pakāpe pacelšanas laikā, kā arī dzelzs serdes loksnes saspiešanas pakāpe ietekmēs arī bezslodzes zudumus, kas ir stingri jākontrolē.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDpilnībā piemēro augstākminētās optimizācijas tehnoloģijas un kvalitātes kontroles pasākumus dažādu transformatoru ražošanā. Pateicoties profesionālajām projektēšanas un ražošanas iespējām, tas klientiem nodrošina zemu-zaudējumu un augstas veiktspējas{2}}elektroenerģijas pārvades un sadales aprīkojumu.