Ein extrem geräuscharmer UHV-Reaktor mit großem Fassungsvermögen und 61,6 dB(A) wurde auf den Markt gebracht.
China hat einen Durchbruch bei der Entwicklung eines geräuscharmen UHV-Reaktors für Transformatoren erzielt. Das Produkt hat die Typenprüfung bestanden, die von Experten des Electric Power Research Institute meines Landes begleitet wurde, mit einem gemessenen Geräuschpegel von nur 61,6 dB(A).
Die Teilentladung wurde ebenfalls unter 10 pC gehalten, mit einer minimalen Peak-to-Peak-Amplitude von 5 Mikron.
Diese Zahlen markieren einen neuen globalen Rekord für geräuscharme Technologie in Großleistungs-UHV-Reaktoren.
Der Reaktor verfügt über ein Doppelgehäuse-Design mit direkt angeschlossenen Leitungen und ölgetauchter, selbstkühlender Technologie. Dieses Produkt nutzt Kerntechnologien, einschließlich Forschungs- und Entwicklungsergebnissen in der Vibrations- und Geräuschreduzierung. Durch die systematische Unterdrückung von Vibrationsquellen, die Isolierung der Geräuschübertragung und die Dämpfung von Vibrationen und Schallwellen werden langjährige technische Herausforderungen im Zusammenhang mit Reaktoren effektiv angegangen, darunter hohe Amplitude, hohe Geräuschentwicklung und lokale Überhitzung.
Dieser Durchbruch ist von Bedeutung, da Reaktoren als Kernausrüstung in Hochspannungsübertragungssystemen aufgrund ihrer einzigartigen Struktur weltweit seit langem mit Herausforderungen in Bezug auf Vibrationen, Geräusche und Überhitzung konfrontiert sind. Diese Herausforderungen sind besonders wichtig, um die Umweltschutzanforderungen meines Landes zu erfüllen.
Dieser Durchbruch hat die Notwendigkeit von externen Schallschutzeinhausungen für UHV-Geräte während des tatsächlichen Betriebs beseitigt, wodurch Probleme der Lärmbelästigung gelöst und gleichzeitig Geräte- und Installationskosten eingespart werden.
Dieser technologische Durchbruch bei Transformatoren resultiert aus einem innovativen Geist, der es wagt, etablierte Standards in Frage zu stellen.
Während der Forschungs- und Entwicklungsphase für verbesserte Stromsandfüllungsexperimente waren Experten im Allgemeinen der Meinung, dass feinerer Sand besser sei, aber unsere Techniker bestanden darauf, mit Sand unterschiedlicher Partikelgrößen zu experimentieren.
Nach umfangreichen Tests stellten sie fest, dass Sand mit geeigneten Lücken im Sand tatsächlich eine größere Geräuschreduzierung erreichte. Dieser Ansatz, der auf experimentellen Daten basierte und nicht blind an konventionellen Weisheiten festhielt, legte den Grundstein für den aktuellen technologischen Durchbruch.
Der geräuscharme UHV-Reaktor, der diese Prüfung bestanden hat, wird beim Bau des UHV-Stromnetzes meines Landes eingesetzt. Ähnliche geräuscharme Reaktoren, die Anfang 2025 in Betrieb genommen wurden, sind bereits im westlichen Sichuan-UHV-Ringnetz im Einsatz und leisten einen entscheidenden Beitrag zur Strategie „West-to-East Power Transmission“. Im Vergleich zu früheren Produkten reduziert der neue Reaktor nicht nur die Geräuschpegel weiter, sondern seine systematische und innovative Lösung bietet auch wichtige technische Unterstützung für die Bemühungen meines Landes, ein grünes Stromnetz und ein neues Energiesystem aufzubauen.
Dieser technologische Durchbruch löst nicht nur technische Probleme wie Vibrationen, Geräusche und lokale Überhitzung, die die Branche seit langem plagen, sondern bietet auch wichtige Unterstützung für mein Land beim Aufbau eines grünen Stromnetzes und eines neuen Energiesystems.
Warum haben Transformatoren solche Angst vor Rost?
Rost im Kern und in den Wickeln - deren Lebensader - kann zu erhöhten Eisenverlusten, schlechter Wärmeabgabe durch die Wickel, verringertem Wirkungsgrad,und ein versteckter Anstieg des StromverbrauchsIn schweren Fällen kann es zu einer lokalisierten Überhitzung führen, was eine Sicherheitsgefahr darstellt.komplizierte Routinewartung und Fehlerbehebung, was die Betriebskosten und -zeiten erheblich erhöht.
Korrosion ist eine langsame, irreversible chemische Reaktion, die durch Herausforderungen wie Salzsprüh in Küstengebieten, verschmutzte Gase in Industriegebieten,und hohe Luftfeuchtigkeit während des Transports und der LagerungFür Transformatoren ist die Rostverhütung keine Kleinigkeit; sie ist entscheidend für die Gewährleistung der Sicherheit des Stromnetzes und die Verbesserung der wirtschaftlichen Effizienz.Der Kampf der Menschheit gegen Rost ist lang und die Methoden entwickeln sich ständig weiter.und vor dem Gebrauch gründlich gereinigt werdenDie Schutzdauer ist kurz und sie sind daher nicht für die langfristige Lagerung und den Transport geeignet.
Das Aufkommen der VCI-Technologie (Dampfkorrosionshemmer) ist revolutionär. Diese Technologie eliminiert die Notwendigkeit für direkten Kontakt mit Metall.die Rostbestandteile verdunsten und adsorbieren kontinuierlich auf die MetalloberflächeSelbst in komplexen inneren Strukturen, Spalten und Löchern, kann man sich nicht vorstellen, wie man sich in der Lage fühlen kann, sich selbst zu schützen.Diese Technologie bietet umfassendeGrundvoraussetzungen für moderne rostfeste MaterialienEin hervorragendes modernes rostfester Verpackungsmaterial sollte eine systematische Lösung sein, die folgende Eigenschaften aufweist:Anpassung an raue Umgebungen wie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen.Vollständige Abdeckung: Schützt jede geometrische Oberfläche des Produkts, einschließlich schwer zugänglicher Spalten und empfindlicher Bereiche.Sauber und umweltfreundlich: Das Material selbst hinterlässt keine Rückstände oder Verunreinigungen, so dass es direkt nach dem Entfernen der Verpackung verwendet werden kann.Bequem und intelligent: Einfache Bedienung, so dass komplexe Lackierungs- und Reinigungsprozesse nicht mehr erforderlich sind.Anpassbar: bietet personalisierte Lösungen basierend auf der Größe, Form und den spezifischen Bedürfnissen der Ausrüstung.
Die Auswahl einer fortschrittlichen Rostverhütungslösung ist nicht nur eine Kostenbelastung, sondern eine entscheidende Investition.geringere Wartungskosten, und letztendlich die langfristige Sicherheit des gesamten Stromnetzes.
Mit kontinuierlichen Fortschritten in der Materialwissenschaft und -technologie entwickelt sich die Rostverhütungstechnologie zu einem umweltfreundlicheren, intelligenten und integrierteren Ansatz.Wir können "intelligente Rostpräventionsfilme" sehen, die mit dem Internet der Dinge (IoT) integriert sind, die die Temperatur überwachen, Feuchtigkeit und Korrosionsfaktoren innerhalb der Verpackung in Echtzeit, so dass eine vorausschauende Wartung möglich ist.
Wie hoch ist die Lebenserwartung eines Trockentransformators?
Industriestandards und praktische Erfahrungen legen nahe, dass gut gewartete Trockentransformatoren unter optimalen Bedingungen bis zu 35 Jahre oder länger effektiv arbeiten können. In Ausnahmefällen können sie sogar bis zu 30 Jahre halten.
Die Lebensdauer eines Trockentransformators wird hauptsächlich von folgenden Faktoren beeinflusst:
Temperatur: Die Temperatur ist ein wesentlicher Faktor, der die Lebensdauer eines Trockentransformators beeinflusst. Hohe Temperaturen können dazu führen, dass Isoliermaterialien altern, ihre Isolationsfähigkeit schwächen und den Rückgang der Transformatorlebensdauer beschleunigen. Daher ist die Aufrechterhaltung der normalen Betriebstemperatur des Trockentransformators der Schlüssel zur Verlängerung seiner Lebensdauer.
Last: Die Last eines Trockentransformators beeinflusst ebenfalls seine Lebensdauer. Ein dauerhafter Überlastbetrieb kann dazu führen, dass sich der Transformator überhitzt, die Isoliermaterialien beschädigt und seine Lebensdauer verkürzt. Daher ist es entscheidend, die Last bei der Verwendung eines Trockentransformators richtig zu verwalten.
Umgebungsfeuchtigkeit: Auch die Feuchtigkeit hat einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer eines Trockentransformators. Hohe Luftfeuchtigkeit kann zu Feuchtigkeit in den Isoliermaterialien führen, was zu Leckagen und sogar Kurzschlussunfällen führen kann. Daher ist es wichtig, die Umgebungsfeuchtigkeit bei der Installation eines Trockentransformators sorgfältig zu kontrollieren.
Wartung: Regelmäßige Wartung kann die Lebensdauer eines Trockentransformators verlängern. Beispielsweise sind regelmäßige Inspektionen der Isolationsmaterialalterung und der rechtzeitige Austausch beschädigter Teile unerlässlich, um die Langlebigkeit eines Trockentransformators zu gewährleisten.
Im Allgemeinen beträgt die Lebensdauer eines Trockentransformators etwa 25 bis 30 Jahre, aber die spezifische Lebensdauer hängt von einer Kombination der oben genannten Faktoren ab. Wenn Trockentransformatoren ordnungsgemäß betrieben und gewartet werden, ist es möglich, ihre Lebensdauer weiter zu verlängern.
Eine vollständige Analyse der Eigenschaften und Anwendungen von Trockentransformatoren
Als unverzichtbarer Schlüsselbestandteil moderner Energiesysteme,Trockentyp-Transformatoren ersetzen weltweit rasch traditionelle ölgetränkte Transformatoren durch ihre einzigartige ölfreie Konstruktion und überlegene Sicherheitsleistung.
Grundkonzepte und Betriebsprinzipien von Trockenformatoren
Trockentyp-Transformatoren sind Leistungstransformatoren, die kein flüssiges Isoliermedium (z. B. Transformatoröl) verwenden.ihre Wicklungen und Kern sind entweder direkt der Luft ausgesetzt oder mit einem festen Isolationsmaterial eingekapseltIm Vergleich zu herkömmlichen ölgetränkten Transformatoren verwenden Trockentransformatoren feste Isolationsmaterialien (wie Epoxidharz und Glasfaser), um die elektrische Isolation zwischen den Wicklungen zu erreichen.vollständige Beseitigung des Risikos von Öllecks und BrandSie eignen sich besonders für Anwendungen, die hohe Sicherheit und Umweltschutz erfordern.mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm,Bei der erstgenannten Methode wird eine Vakuumdruckimpregnierung verwendet, um die Wicklungen mit einem isolierenden Lack zu impregnieren, während bei der zweiten Methode Vakuumguss-Epoxidharz verwendet wird, um eine solide isolierende Schutzschicht zu bilden.
Bei den Trockentyp-Transformatoren gilt das grundlegende physikalische Prinzip der elektromagnetischen Induktion.Er erzeugt im Kern Wechselstrom., die wiederum eine elektromotorische Kraft in der Sekundärwicklung induziert und so eine Spannungsumwandlung erreicht.Trockentyp-Transformatoren setzen dieses Grundprinzip durch einzigartige Strukturkonstruktion und Materialwahl um, um die Leistung zu optimierenDie neu entwickelte, patentierte Trockentransformatortechnologie von TBEA verwendet zum Beispiel drei parallele Kernbeine, deren Achsen senkrecht zur Unterfläche liegen.Dies optimiert effektiv die Magnetfeldverteilung und reduziert zirkulierende und WirbelstromverlusteDiese innovative Kernstruktur, kombiniert mit Niederspannungswicklungen und speziell gewundener Folie (mit einem Wickelwinkel zwischen 175° und 185°),die Energieeffizienz der Transformatoren erheblich verbessert.
Trockentyp-Transformatoren verfügen über eine breite Palette von Nennkapazitäten, die von Zehntausenden von kVA bis zu Zehntausenden von kVA reichen, wobei Trockentyp-Transformatoren mit 1000 kVA ein weit verbreitetes Produkt auf dem Markt sind.Diese Transformatoren verwenden typischerweise für den Kern laminierte hochdurchlässige SiliziumstahlblecheDie Wicklungen sind Vakuumguss und eine effiziente Wärmeableitung wird durch natürliche oder erzwungene Luftkühlsysteme erreicht.Die traditionellen 10kV- und 35kV-Tranformatoren haben sich auf die heutigen 66kV und noch höher entwickelt..
Die Bezeichnungen der Trockenformatoren spiegeln im Allgemeinen ihre technischen Eigenschaften wider.Die folgende Zahl stellt das Leistungsniveau dar.Mit dem technologischen Fortschritt verbessert sich die Energieeffizienzbewertung von Trockentransformatoren weiter.Der Einsatz neuer Materialien wie amorphe Legierungen hat sowohl die Verluste bei Be- als auch bei Belastung um etwa 15% bis 20% im Vergleich zu herkömmlichen Öltransformatoren reduziertDiese technologischen Fortschritte haben Trockentransformatoren für die Modernisierung des Stromnetzes und die Entwicklung erneuerbarer Energien immer wichtiger gemacht.
Kernstruktur und Materialinnovationen bei Trockentransformatoren
Die Konstruktion von Trockenformatoren bestimmt unmittelbar ihre Leistung und Lebensdauer.und zuverlässiger Betrieb durch ausgeklügelte Komponentenkonfiguration und innovative MaterialanwendungEin typischer Trockentransformator besteht aus vier Kernkomponenten: Kern, Windungen, Isolationssystem und Kühlsystem.Jede Komponente ist sorgfältig konzipiert und optimiert, um den anspruchsvollen Anforderungen verschiedener Anwendungsfälle gerecht zu werden.
Die Eisenkernstruktur bildet die Grundlage der Magnetschaltung eines Trockenformators. Sie wird typischerweise durch Lamination von kaltgewalzten Siliziumstahlblechen mit hoher Durchlässigkeit hergestellt.Die Dicke und der Lamierungsprozess der Siliziumstahlbleche beeinflussen direkt die Verluste des Transformators ohne LastDie neueste patentierte Technologie von TBEA zeigt einen innovativen Ansatz für die Konstruktion von Eisenkernen: eine Struktur mit drei parallelen Kernbeinen, deren Achsen senkrecht zur Basis liegen,Wirksam optimiert die Magnetfeldverteilung und reduziert EnergieverlusteNoch fortgeschrittener sind Eisenkernen aus amorphen Legierungen, die im Vergleich zu herkömmlichen Siliziumstahlblechen die Verluste bei Nichtlast um mehr als 30% reduzieren können.besonders geeignet für Anwendungen mit hohen LastschwankungenWährend amorphe Legierungen teuer sind, bieten sie während ihres gesamten Lebenszyklus erhebliche Vorteile bei der Energieeinsparung und werden zu einem Standardmerkmal von hochwertigen Trockentransformatoren.
Das Wicklungssystem als Schaltkreiskomponent eines Trockentransformators hat einen direkten Einfluß auf die Lastverluste und den Kurzschlusswiderstand.Die modernen Trockenformatorwicklungen bestehen hauptsächlich aus Kupfer und AluminiumDie Entwicklung der neuen Techniken, die in den letzten Jahren in den USA eingeführt wurden, hat sich in den letzten zehn Jahren in den USA stark verschlechtert, wobei die Entwicklung der neuen Techniken in den Vereinigten Staaten von Amerika und den Vereinigten Staaten von Amerika in den vergangenen zehn Jahren weiter zunimmt.mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm,Diese Struktur verbessert nicht nur die Effizienz, sondern reduziert auch den Energieverlust durch Wirbelströme.Schaffung einer starken isolierenden Schutzschicht, die Hochspannungsspannungen standhält und Wärme effektiv abtrennt.
Das Isolationssystem ist ein wesentliches Merkmal, das Trockentransformatoren von Öltransformatoren unterscheidet und ein entscheidender Faktor für ihre Sicherheit ist.Moderne Trockentyptransformatoren verwenden vor allem Epoxidharzguss oder Vakuumdruckimpregnierung (VPI) IsolationsmethodenDas Epoxidharzgussdicht die Windungen des Isoliermaterials vollständig ab und sorgt so für eine hervorragende Feuchtigkeits- und Staubbeständigkeit.Shunte Electric verwendet diese Technologie, um Transformatorlärm in Rechenzentren unter 50 Dezibel zu haltenDie VPI-Technologie hingegen verwendet mehrere Vakuumdruckimpregnationen, um den isolierenden Lack tief in die Wicklungen einzufügen und so eine einheitliche Isolationsschicht zu bilden.Die neuesten Trockentransformatoren von Jingquanhua verfügen über ein optimiertes Isolationssystem, die eine sicherere und zuverlässigere Stromversorgungslösung für Rechenzentren bietet.
Das Kühlsystem hat einen entscheidenden Einfluß auf die Lastkapazität und Lebensdauer von Trockentransformatoren.Trockentyp-Transformatoren sind hauptsächlich auf Luftkonvektion angewiesen, um Wärme abzugebenZu den gängigen Kühlmethoden gehören die natürliche Luftkühlung (AN) und die erzwungene Luftkühlung (AF).der sich bei normaler Belastung natürlich kühlt und bei Überlastung Ventilatoren für die Zwangskühlung einsetztDurch die Optimierung des Luftkanalentwurfs und des Wärmeabflussbereichs können Trockentransformatoren mit 1000 kVA den Temperaturanstieg auch unter hoher Belastung in einem angemessenen Bereich halten.Die 66-kV-Trocknetransformatoren von Envision Energy für Offshore-Windenergieanlagen haben ein ultra-kompaktes Design, wodurch eine effiziente Wärmeableitung in einem begrenzten Raum erreicht wird und die Betriebsanforderungen in rauen Offshore-Umgebungen erfüllt werden.
Elektrowissenschaften. Hauptunterschiede zwischen Transformatoren.
Elektrowissenschaften. Hauptunterschiede zwischen Unterstationen, Schaltstellen, Transformatorunterstationen, Verteilräumen und Boxtransformatoren
Unterstation
Eine Umspannungsanlage ist ein Ort, an dem Spannungsniveaus verändert werden, um eine stabile Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie zu gewährleisten.Die Unterstationen verarbeiten Spannungen, die typischerweise unter 110 kV liegen und häufig eine Spannungsregulierung beinhalten, Stromsteuerung und Schutzsysteme.
Schaltanlage
Eine Schaltanlage (auch als Schaltanlage bezeichnet) ist mit Hochspannungsausrüstung ausgestattet, die ausschließlich zum Schalten und Verteilen von Strom verwendet wird.was es von Transformatorunterstationen unterscheidet.
Transformatorunterstation
Diese Art von Station umfasst einen oder mehrere Leistungstransformatoren und ist dafür verantwortlich, die Spannungsniveaus nach oben oder unten zu steigen.Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Spannungsumwandlung und Lastverteilung zwischen den Übertragungs- und Verteilnetzen.
Verteilerraum
Diese Anlage, die auch als Verteilstation bezeichnet wird, konzentriert sich auf die Verteilung von Elektrizität mit niedrigeren Spannungen für den Endverbraucher.Es enthält hauptsächlich Niederspannungs- und Mittelspannungsschalter und schützt die nachgelagerten Geräte.
Box-Transformator (Box-Unterstation)
Ein Box-Transformator vereint einen Transformator, eine Hochspannungsschalteranlage, eine Niederspannungsabteilung, Messgeräte und Kompensationsgeräte in einem kompakten Gehäuse.Es ist im Wesentlichen eine Mini-Unterstation für den schnellen Einsatz in städtischen oder ländlichen Stromnetzen..
Jede dieser Anlagen spielt eine einzigartige Rolle in der Stromversorgungskette, von der groß angelegten Spannungsumwandlung bis zur lokalisierten Stromversorgung.
Was geschieht, wenn ein Leistungstransformator ausfällt?
Wenn ein Leistungstransformator ausfällt, kann die Situation sehr schwerwiegend sein, mit Folgen von Schäden an der Ausrüstung selbst bis zur Lähmung des gesamten Stromnetzes.und sogar Sicherheitsvorfälle wie Feuer oder ExplosionWas genau geschieht, hängt von der Art des Fehlers, seiner Schwere, der Konstruktion des Transformators und der Geschwindigkeit der Schutzvorrichtungen ab.
Hier sind einige mögliche Szenarien:
Anomalien (beobachtbare Anzeichen):
Überhitzung: An der Fehlerstelle entsteht eine große Menge Wärme, wodurch die Öltemperatur oder die Wickeltemperatur stark steigt.
Abnormale Geräusche: Im Inneren werden starke "Bummeln", "Knackeln", "Plättern" oder sogar "Ruen" gehört, was durch starke elektromagnetische Schwingungen durch Lichtbogenentladungen verursacht wird,Bruch des Isolationsmaterials, loser Kern oder starker Überstrom.
Anomalie beim Ölgehalt: Gas generated by internal faults or large amounts of gas generated by high-temperature decomposition of insulating oil by arcs may cause abnormal oil level increase (increased pressure) or decrease (leakage).
Ölspritz oder Ölleckage: Ein starker Anstieg des inneren Drucks kann dazu führen, dass das Druckentlastungsventil Öl oder Ölbehälter, Rohre,Radiatoren und andere Teile können durch Überhitzung reißen und Öl auslaufen, Druck oder mechanische Belastung.
Rauch und Feuer: Hohe Temperaturen und Bögen können das Isolieröl oder feste Isolierstoffe entzünden, wodurch der Transformator rauchen oder sogar in Brand geraten kann.
Gasentwicklung: Isolieröl zerfällt bei hoher Temperatur und Bogenbildung und erzeugt Gase wie Wasserstoff, Methan, Ethan, Ethylen, Acetylen, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid usw.(Die Analyse von gelösten Gasen/DGA ist eine wichtige Fehlerdiagnosemethode)Große Gasmengen können zu einem plötzlichen Druckanstieg führen.
Verformung oder Riss der Hülle: In extremen Fällen kann ein enormer innerer Druck oder Bogenenergie dazu führen, dass sich der Transformatorbehälter anschwillt, deformiert oder sogar platzt.
Innere Schäden:
Ausfall der Wicklung:
Kurzschluss zwischen zwei Wendungen: Die Isolierung zwischen benachbarten Wendungen in derselben Wicklung wird beschädigt und bildet einen Kurzschluss und verursacht eine lokale Überhitzung.
Kurzschluss zwischen den Schichten: Die Isolierung zwischen den Wickelschichten ist beschädigt.
Phase-zu-Phase-Kurzschluss: Die Isolierung zwischen den verschiedenen Phasenwicklungen ist gebrochen.
Kurzschluss der Wicklung zur Erdung: Die Isolierung zwischen der Wicklung und dem Kern oder Tank (Boden) ist gebrochen.
Wicklung eines offenen Stromkreises: Der Draht ist zerbrochen oder der Anschlusspunkt ist nicht geschweißt.
Wicklungsdeformation/Verlagerung: Die enorme elektromotorische Kraft des Kurzschlusses verursacht eine mechanische Verformung, Lockerung oder sogar einen Zusammenbruch der Wicklung.
Kernfehler:
Mehrpunkteerdung des Kerns: Der Kern sollte so ausgelegt sein, dass er nur einen zuverlässigen Erdungspunkt hat.die lokale Überhitzung oder sogar das Schmelzen des Kerns verursacht.
Kurzschluss zwischen Kernstücken: Schäden an der Isolierfarbe führen zu Kurzschluss zwischen Stücken, was zu erhöhten Wirbelstromverlusten und Überhitzung führt.
Ausfall des Isolationssystems:
Alterung, Feuchtigkeit und Abbau der Isolierung (Karton, Bleibsel usw.).
Alterung, Feuchtigkeit, Verunreinigung, Verkohlung und verminderte Zerfallfestigkeit des Isolieröls.
Ausfall des Schaltknopfs: Schlechter Kontakt, Kontakterosion, Isolationsbruch, mechanische Verstörung oder Ausfall des Antriebsmechanismus.
Scheitern des Schleifens: Überschlag, schmutzige Entladung, innere Feuchtigkeit oder Risse, die zu einem Ausfall führen, oder Scheitern der Dichtung und Ölleckage.
Ausfall des Kühlsystems: Verstopfung des Kühlers, Stillstand der Lüfter-/Ölpumpe, Leckage der Kühlleitung, was zu einer schlechten Wärmeabgabe, Temperaturerhöhung, beschleunigter Isolationsalterung oder Ausfall führt.
Wirkung auf das elektrische System:
Relais-Schutz: Die Transformatoren sind mit mehreren Schutzmaßnahmen ausgestattet (Differenzschutz, Gasschutz, Überstromschutz, Druckentlastungsschutz, Temperaturschutz usw.).Wenn ein Fehler auftritt, werden die entsprechenden Schutzvorrichtungen die Anomalie (Stromungleichgewicht, Gasentstehung, Druckanstieg, übermäßige Temperatur) schnell erkennen und handeln:
Trennen Sie den mit dem Transformator verbundenen Schaltkreis und isolieren Sie den defekten Transformator vom Stromnetz.Ziel ist es, die Ausweitung des Unfalls zu verhindern..
Alarm: Senden von Schall- und Lichtsignalen oder Fernmeldeinformationen.
Spannungsfluktuation oder -abfall: Die Störung selbst oder das Abstoßen des Schutzes führt dazu, dass die mit dem Transformator verbundene Busspannung sofort abfällt oder schwankt.Auswirkungen auf die Stromversorgungsqualität von nachgelagerten Nutzern.
Unterbrechung der Stromversorgung: Wenn der defekte Transformator ein Schlüsselknotenpunkt in der Stromversorgungskette ist, führt sein Ausfall zu einem groß angelegten Stromausfall in dem Bereich, in dem er Strom liefert.
Systemstabilitätsprobleme: Die Auslösung eines großen Haupttransformatorfehlers kann die Leistungsbilanz und die Stabilität des Stromnetzes stören.und kann in schweren Fällen zu einem größeren Stromausfall oder sogar Systemzusammenbruch führen (Kaskadenversagen).
Kurzschlussstromstoß: Ein Kurzschlussfehler im Transformator erzeugt einen riesigen Kurzschlussstrom, der nicht nur den Transformator selbst verheerend beschädigt,aber auch eine riesige elektromotive Kraft und thermische Belastungsschlag zu den Busbars verursachen, Schaltanlagen, Leitungen usw., die damit verbunden sind.
Sicherheitsrisiken:
Feuer und Explosion: Das gesprühte, hochtemperature, brennbare Isolieröl verursacht sehr wahrscheinlich ein Feuer, wenn es Luft oder einen elektrischen Bogen trifft.Das ist die gefährlichste Situation..
Freisetzung giftiger Stoffe: Durch das Verbrennen von Isolieröl und Isoliermaterialien werden giftiger Rauch und Gas freigesetzt.
Beschädigung der Ausrüstung durch Spritzen: Durch Explosion oder Sprengung des Ölbehälters können hochtemperatures Öl, Trümmer und Teile spritzen und Personal und nahegelegene Ausrüstung beschädigen.
Umweltverschmutzung: Große Mengen von isolierendem Öl, das durch den Boden und die Wasserquellen austritt, verschmutzen den Boden.
Welche Faktoren sollten bei der Auswahl eines Transformators berücksichtigt werden?
1. Spannungsniveau: Bestimmt nach den Eingangs- und Ausgangsspannungsanforderungen des tatsächlichen Anwendungsszenarios, muss es mit der Netzspannung und der Nennspannung der elektrischen Geräte übereinstimmen, einschließlich der Spannungswerte der Primär- und Sekundärseite, wie z. B. die üblichen 10 kV/400 V usw.2. Kapazität: Auswahl nach dem Leistungsbedarf der Last, unter Berücksichtigung der Wirk- und Blindleistung der Last, in der Regel in Kilovoltampere (kVA), und muss den maximalen Leistungsbedarf der Last decken und einen gewissen Spielraum für ein mögliches Lastwachstum vorsehen.3. Wicklungsform: Üblicherweise werden Einphasen- und Dreiphasenwicklungen verwendet. Einphasig ist für Gelegenheiten mit geringer Leistung und Einphasenlasten geeignet, und dreiphasig wird für Dreiphasenstromversorgung und Hochlasten verwendet. Darüber hinaus gibt es spezielle Mehrfachwicklungs-Transformatoren, die Systeme mit mehreren Spannungsausgangsanforderungen erfüllen können.4. Kernmaterial: Hauptsächlich Siliziumstahlblech und amorphe Legierungsmaterialien. Siliziumstahlblechkerne sind weit verbreitet und haben eine gute magnetische Leitfähigkeit und Wirtschaftlichkeit; amorphe Legierungskerne haben geringere Eisenverluste, können den Energieverbrauch effektiv senken und eignen sich für Gelegenheiten mit hohen Energiesparanforderungen.5. Kühlmethode: einschließlich ölgetauchte Selbstkühlung, ölgetauchte Luftkühlung, trockene Selbstkühlung, trockene Luftkühlung usw. Der ölgetauchte Typ hat eine gute Wärmeableitungswirkung und eine große Kapazität, aber die Wartung ist relativ kompliziert; der trockene Typ ist umweltfreundlicher, sicherer und einfacher zu warten. Er wird oft an Orten mit hohen Anforderungen an Brandschutz und Explosionsschutz eingesetzt.6. Kurzschlussimpedanz: Die Kurzschlussimpedanz beeinflusst den Kurzschlussstrom und die Spannungsschwankung des Transformators. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Kurzschlussimpedanz, desto kleiner der Kurzschlussstrom, aber die Spannungsänderungsrate kann groß sein. Es ist notwendig, einen geeigneten Kurzschlussimpedanzwert entsprechend der Stabilität des Systems und den Kurzschlusskapazitätsanforderungen auszuwählen.7. Isolationsniveau: Bestimmt nach der Nutzungsumgebung und dem Spannungsniveau, muss es in der Lage sein, den Einfluss von Faktoren wie Überspannung und Isolationsalterung im System zu widerstehen, um den sicheren Betrieb des Transformators zu gewährleisten, einschließlich der Auswahl von Isoliermaterialien und der Gestaltung der Isolationsstruktur.8. Überlastfähigkeit: Berücksichtigen Sie die mögliche kurzzeitige Überlastung der Last und wählen Sie einen Transformator mit geeigneter Überlastfähigkeit, um sicherzustellen, dass er bei Überlastung nicht schnell beschädigt wird. Transformatoren verschiedener Typen und Ausführungen haben unterschiedliche Überlastfähigkeiten.9. Volumen und Gewicht: Aufgrund der Einschränkungen des Installationsraums und der Transportbedingungen ist es an Orten mit begrenztem Platz, wie z. B. kastenförmigen Umspannwerken, kleinen Verteilerräumen usw., erforderlich, Transformatoren mit geringer Größe und geringem Gewicht zu wählen, wie z. B. Trockentransformatoren oder einige speziell entwickelte Kompakttrafos.10. Preis und Wartungskosten: Unter Berücksichtigung der Anschaffungskosten und der langfristigen Wartungskosten variieren die Preise von Transformatoren verschiedener Marken, Spezifikationen und technischer Parameter stark. Gleichzeitig unterscheiden sich auch die Wartungskosten von ölgetauchten Transformatoren und Trockentransformatoren, und es ist eine umfassende wirtschaftliche Bewertung erforderlich.
Eisenverlust und Kupferverlust des Transformators
Bei langfristigen Betriebsverlusten wird jede elektrische Ausrüstung betroffen sein, und Leistungstransformatoren sind keine Ausnahme.
Definition und Grundsatz
Kupferwirte werden in der Regel in Transformatorwicklungen verwendet. Der "Kupferverlust" im Transformator ist der Verlust, der durch die Kupferdrähte verursacht wird.Der "Kupferverlust" des Transformators wird auch Lastverlust genanntDer sogenannte Lastverlust ist ein variabler Verlust, der variabel ist. Wenn der Transformator unter Last läuft, wird es Widerstand geben, wenn der Strom durch den Draht geht,Verlust des WiderstandsNach Joules Gesetz erzeugt dieser Widerstand Joule Wärme, wenn der Strom durch ihn fließt, und je größer der Strom, desto größer der Stromverlust.Der Widerstandsverlust ist proportional zum Quadrat des Stroms und hat nichts mit der Spannung zu tunDer Kupferverlust (Lastverlust) ist gerade deshalb ein variabler Verlust, weil er sich mit dem Strom ändert, und er ist auch der Hauptverlust im Betrieb des Transformators.
Einflussfaktoren
Stromgröße: Wie bereits erwähnt, ist der Kupferverlust proportional zum Quadrat des Stroms, daher ist die Stromgröße der Schlüsselfaktor, der den Kupferverlust beeinflusst.Wickelwiderstand: Der Wickelwiderstand beeinflusst direkt den Kupferverlust. Je größer der Widerstand, desto größer der Kupferverlust. Anzahl der Spulenlagen: Je mehr Spulenlagen es gibt, desto größer ist der Kupferverlust.je länger der Weg für den Strom in der Wicklung, und der Widerstand wird entsprechend zunehmen, was zu einem erhöhten Kupferverlust führt.Der Effekt der Frequenzwechsel auf den Kupferverlust des Transformators hängt direkt mit den verteilten Parametern und Lastmerkmalen des Transformators zusammen.Wenn die Lastmerkmale und die verteilten Parameter induktiv sind, nimmt der Kupferverlust mit zunehmender Schaltfrequenz ab; wenn sie kapazitiv sind, verringert sich der Kupferverlust.der Kupferverlust steigt mit zunehmender Schaltfrequenz. Einfluss der Temperatur: Der Lastverlust wird auch durch die Temperatur des Transformators beeinflusst.Der durch den Laststrom verursachte Leckagefluss erzeugt Wirbelstromverluste in der Wicklung und Streuverluste im Metallteil außerhalb der Wicklung.
Berechnungsverfahren
Es gibt zwei Berechnungsformeln.1Formel auf Basis von Nennstrom und Widerstand:Kupferverlust (Einheit: kW) = I2 × Rc × ΔtHierbei ist I der Nennstrom des Transformators, Rc der Widerstand des Kupferleiters und Δt die Betriebszeit des Transformators.2Formel auf Basis des Nennstroms und des Gesamtwiderstands von Kupfer: Kupferverlust = I2 × RHier stellt I den Nennstrom des Transformators dar und R den gesamten Kupferwiderstand des Transformators.Der Gesamtwiderstand aus Kupfer R des Transformators kann mit der folgenden Formel berechnet werden::
R = (R1 + R2) / 2Hierbei stellt R1 den primären Kupferwiderstand des Transformators und R2 den sekundären Kupferwiderstand des Transformators dar.
Methoden zur Verringerung von Kupferverlusten
Vergrößern Sie den Wickelquerschnitt des Transformators: Verringern Sie den Leiterwiderstand und verringern Sie damit effektiv den Kupferverlust des Transformators.mit einer Breite von mehr als 20 mm,- Verkürzung der Betriebszeit des Transformators unter leichter Belastung: Begrenzung des Anteils der Zeit, in der der Transformator mit leichter Belastung arbeitet, was zur Verringerung des Kupferverlustes des Transformators beiträgt.
Siemens wird bis 2027 Großtransformatoren in den USA produzieren
Siemens Energy plant, im Jahr 2027 mit der Herstellung großer industrieller Stromtransformatoren in den USA zu beginnen und könnte sein Werk in Charlotte weiter ausbauen, wenn die Nachfrage und die Einfuhrzölle hoch bleiben.Führungskräfte sagten:.
Siemens Energy, das mehr als ein Fünftel seines Umsatzes in den USA erzielt und etwa 12% seiner rund 100.000 Mitarbeiter in den USA hat,hat mehrere Anlagen zur Herstellung von Wind- und Gasturbinen sowie Netzkomponenten.
Insgesamt werden derzeit mehr als 80% der sogenannten großen Leistungstransformatoren (LPTs) - Komponenten in Busgröße, die zur Umwandlung der Netzübertragungsspannung benötigt werden - in die USA importiert, sagte Tim Holt,ein Vorstandsmitglied von Siemens Energy.
Deshalb erweitert Siemens Energy sein Werk in Charlotte, North Carolina, mit den ersten lokalen LPTs, die voraussichtlich Anfang 2027 aus der Fabriklinie rollen werden, sagte Holt,Er fügte hinzu, dass es bei Bedarf viel Raum für weitere Erweiterungen gebe..
Das Unternehmen erwartet, dass die Gesamtinvestitionen in das veraltete US-Netz bis 2050 2 Billionen Dollar betragen werden, da die Strombedarf dank der für die künstliche Intelligenz-Technologie benötigten Rechenzentren steigen wird.
Dieses Mal erwarten wir, dass der Boomzyklus für den Netzausbau länger als die üblichen zwei bis drei Jahre dauern wird.sagte bei einer Firmenveranstaltung.
Maria Ferraro, Finanzchefin bei Siemens Energy, sagte, die Gruppe habe eine mittelfristige bis langfristige Sichtweise auf den US-Markt, wo einige Unternehmen ihren Fußabdruck im Zuge der US-Der Handelskrieg von Präsident Donald Trump.
"Wollen wir unsere Strategie oder unsere Herangehensweise an die USA ändern?" Ich würde nein sagen, denn wir haben dort bereits eine langfristige Basis und es ist ein wichtiger Markt für uns", sagte Ferraro.
Siemens Energy sagte im Mai, es erwartet, dass US -Einfuhrzölle, um den Nettogewinn der Gruppe im Jahr 2025 um weniger als 100 Millionen Euro (117 Millionen Dollar) zu reduzieren, nachdem Trump damit gedroht hatte, 50% Zölle auf EU-Waren zu verhängen, wenn bis zum 9. Juli kein Abkommen erzielt wird.
"Jede bedeutende Änderung der Tarife würde auch bedeuten, dass wir unsere geschätzten Auswirkungen überprüfen", sagte Ferraro.