تلفات مس در مقابل کاهش هسته ترانسفورماتورهای قدرت|راهنمای کامل

منتشر شده توسط:JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD

مشخصات شرکت:JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD عمدتاً ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور در روغن، ترانسفورماتورهای قدرت خشک-ترانسفورماتورهای قدرت نوع خشک، ترانسفورماتورهای قدرت سیم پیچ سه بعدی غوطه ور در روغن، ترانسفورماتورهای قدرت سیم پیچی خشک نوع سه-ترانسفورماتورهای قدرت سیم پیچی بعدی، ترانسفورماتورهای ضد انفجار{6} در معدن{6} تولید می کند. پست‌های سیار ضد انفجار، ترانسفورماتورهای قدرت آلیاژی آمورف، ترانسفورماتورهای قدرت تنظیم‌کننده ظرفیت بار، ترانسفورماتورهای نوع خشک لوکوموتیو، و همچنین پست‌های پیش ساخته، پست‌های مدولار، پست‌های جعبه انرژی باد، تابلو برق فشار قوی و پایین و سایر تجهیزات انتقال و توزیع. این شرکت ترانسفورماتورهای توزیع سفارشی را برای پروژه های برق صنعتی و شهری جهانی عرضه می کند.

Ⅰ. مقدمه

همه تجهیزات برقی در طول کارکرد طولانی مدت-تلفات انرژی تولید می‌کنند و ترانسفورماتورهای قدرت نیز از این قاعده مستثنی نیستند. اتلاف انرژی ترانسفورماتور به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود: تلفات مس (اتلاف بار) و تلفات هسته (بدون-اتلاف بار). برای بهره برداری از شبکه برق، تعمیر و نگهداری کارخانه و انتخاب تجهیزات، تمایز این دو تلفات به کاربران کمک می کند تا راندمان عملیات را بهینه کنند، مصرف برق را کاهش دهند و ترانسفورماتور 3 فاز 500 kva و بادوام را انتخاب کنند.ترانسفورماتورهای توزیع پر روغنبرای سناریوهای توزیع برق صنعتی و تجاری

Ⅱ. از دست دادن مس (از دست دادن بار)

1. تعریف و اصل کار

تلفات مس به اتلاف انرژی حرارتی ناشی از جریان عبوری از سیم‌پیچ‌های مسی درون ترانسفورماتور اشاره دارد که به عنوان تلفات بار متغیر نیز تعریف می‌شود. بیشتر ترانسفورماتورهای توزیع معمولی از سیم پیچ‌های مسی با خلوص بالا برای تثبیت رسانایی استفاده می‌کنند. بر اساس قانون ژول، عبور جریان از مقاومت سیم پیچ باعث اتلاف گرما می شود. تلفات مس متناسب با مجذور جریان عملیاتی است و ربطی به ولتاژ کاری ندارد. این به صورت دینامیکی با جریان بار تغییر می کند، بنابراین به تلفات متغیر تعلق دارد و بیشترین نسبت تلفات عملیاتی را برای ترانسفورماتورهای بارگذاری شده به خود اختصاص می دهد. وقتی یکترانسفورماتور 3 فاز 500 kvaتحت بار کامل اجرا می شود، تلفات مس آن به ارزش طراحی شده می رسد.

2. عوامل کلیدی تأثیرگذار

• جریان عملیاتی: عامل تعیین کننده از دست دادن مس; جریان بیشتر باعث افزایش نمایی تلفات مس می شود.
• مقاومت سیم پیچ: مقاومت سیم پیچ بزرگتر منجر به تلفات مس بیشتر می شود. مواد سیم پیچ و اندازه سیم مقدار مقاومت را تعیین می کند.
• لایه های کویل: لایه های بیشتر سیم پیچ مسیر جریان جریان را گسترش می دهند، مقاومت کلی سیم پیچ را افزایش می دهند و تلفات مس را افزایش می دهند.
• فرکانس سوئیچینگ: برای ترانسفورماتورهای توزیع گرید شبکه 50/60 هرتز معمولی-که در فرکانس توان کار می‌کنند، تلفات مس با تلفات مقاومت سیم‌پیچ DC (اتلاف I²R) غالب است و تأثیر فرکانس کاری بر تلفات مس ناچیز است و می‌توان آن را در محاسبه تلفات روزانه نادیده گرفت. تغییرات مس مربوط به فرکانس-فقط در ترانسفورماتورهای ویژه با فرکانس بالا، نه در ترانسفورماتورهای توزیع رایج، رخ می‌دهد.
• دمای عملیاتی: دمای بالا مقاومت مس را افزایش می دهد. شار نشتی بار نیز باعث از دست دادن جریان گردابی سیم پیچ و از دست دادن سرگردان فلزی خارجی می شود تا تلفات کل مس را افزایش دهد.

3. فرمول های محاسبه

فرمول 1 (محاسبه توان تلفات نامی مس): توان تلفات مس (کیلووات)=I² × Rc I=جریان عملیاتی نامی، مقاومت سیم پیچ مسی تک طرفه Rc=تک-. این فرمول تلفات برق زمانی واقعی را محاسبه می‌کند که هیچ ارتباطی با زمان عملیاتی ندارد. مجموع انرژی مصرفی مس نیاز به چند برابر شدن زمان عملیاتی دارد.

فرمول 2 (محاسبه تلفات مس بار رتبه ای): تلفات مس=I² × R مقاومت کل مس R=(R1+R2)/2، R1=مقاومت جانبی اولیه، R2=مقاومت جانبی ثانویه

4. روش های عملی برای کاهش تلفات مس

• سطح مقطع هادی سیم پیچی{0}}را بزرگ کنید تا مقاومت ذاتی هادی کمتر شود
• از مواد رسانایی بالا مانند فویل مسی و فویل آلومینیومی با خلوص بالا برای سیم پیچ ها استفاده کنید.
• بهینه‌سازی زمان‌بندی توزیع برق برای کاهش عملکرد طولانی مدت بار سبک-ترانسفورماتورهای توزیع برق در سایت-

Ⅲ. از دست دادن هسته (بدون-از دست دادن بار)

1. تعریف و اصل کار

تلفات هسته که بدون اتلاف بار نیز نامیده می شود، تلفات ثابتی است که توسط هسته آهنی ترانسفورماتور، مستقل از جریان بار، جریان سیم پیچ و ظرفیت بار ایجاد می شود. تا زمانی که ترانسفورماتور روشن است، بدون توجه به وضعیت -بدون بار یا بار کامل-، دائماً وجود دارد. هنگامی که شدت میدان الکتریکی داخلی کاهش می یابد، تلفات هسته اندکی کاهش می یابد. متفاوت از تلفات مس متغیر، تلفات هسته یک هزینه عملیاتی ثابت برای تمام ترانسفورماتورهای توزیع، از جمله ترانسفورماتورهای توزیع استاندارد پر شده با روغن است.

2. دو طبقه بندی از دست دادن هسته

2.1 از دست دادن هیسترزیس

ترانسفورماتورها بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می کنند. شار مغناطیسی متناوب در داخل هسته آهنی گردش می کند و مقاومت مغناطیسی هسته مانع گردش شار می شود. مغناطش زدایی مکرر و مغناطیس زدایی مولکول های مغناطیسی هسته، گرمای اصطکاک ایجاد می کند و از دست دادن هیسترزیس را تشکیل می دهد. هسته فولادی سیلیکونی درجه بالا-می تواند به طور موثری از دست دادن هیسترزیس را کاهش دهد.

2.2 از دست دادن جریان گردابی

هسته آهنی یک ماده فلزی رسانا است. شار متناوب پتانسیل را در مقطع هسته ایجاد می‌کند و جریان گردابی در گردش بسته و تلفات حرارتی را تشکیل می‌دهد. تولیدکنندگان از ورق های هسته نازک چند لایه استفاده می کنند تا مقاومت هسته را افزایش دهند، جریان گردابی را مهار کنند و تلفات جریان گردابی را کاهش دهند، که یک فرآیند تولید استاندارد برای ترانسفورماتورهای توان متوسط-با ظرفیت متوسط ​​است.

3. عوامل کلیدی تأثیرگذار

• ولتاژ و فرکانس: تعیین چگالی شار مغناطیسی هسته و چرخه مغناطیسی، که مستقیماً بر از دست دادن کل هسته تأثیر می گذارد.
• مواد اصلی: آلیاژ پسماند کم و هسته آلیاژی آمورف نسبت به هسته آهن معمولی تلفات هسته کمتری دارند.
• فرآیند تولید: حالت لایه‌بندی هسته، عملیات عایق-بین ورق و دقت مونتاژ بر مقدار تلفات جریان گردابی تأثیر می‌گذارد

4. فرمول های محاسبه

فرمول 1 (محاسبه اتلاف هسته طبقه بندی): تلفات هسته=P + PP=افت هیسترزیس، P=تلفات جریان گردابی (نماد دانشگاهی استاندارد برای ترکیب تلفات هسته ترانسفورماتور)

فرمول 2 (فرمول جهانی صنعت): Pcore=Kf × Bm² × f Kf=ثابت تلفات هسته، Bm=حداکثر چگالی شار مغناطیسی، f=فرکانس کاری

5. روش های عملی برای کاهش از دست دادن هسته

• برای تولید ترانسفورماتور، از آلیاژ آمورف کم تلفات یا هسته فولاد سیلیکونی با درجه بالا-استفاده کنید
• برای تضعیف جریان گردابی داخلی، عایق هسته و فرآیند لمینیت را ارتقا دهید
• بهینه سازی طراحی ساختار الکترومغناطیسی در مرحله طراحی برای مطابقت با ولتاژ نامی ترانسفورماتورهای توزیع شبکه اصلی

Ⅳ. تفاوت اصلی بین از دست دادن مس و از دست دادن هسته

Ⅴ. نتیجه گیری

به طور خلاصه، تلفات مس با جریان بار تغییر می کند در حالی که تلفات هسته پس از انرژی دهی ثابت می ماند. برای سرمایه‌گذاران شبکه برق جهانی و خریداران مهندسی، انتخاب ترانسفورماتورهای از دست رفته-بهینه‌سازی می‌تواند هزینه طولانی‌مدت عملیات برق-را کاهش دهد.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDترانسفورماتور 3 فاز 500 kva سفارشی صرفه جویی در مصرف انرژی، ترانسفورماتورهای توزیع استاندارد ضد خوردگی پر از روغن و تجهیزات انتقال و توزیع سری کامل-تجهیزات کم-تلفات برق برای پروژه های صنعتی، تجاری، نیروگاه بادی و معدن در سراسر جهان را تامین می کند.