Μια πλήρης ανάλυση των χαρακτηριστικών και των εφαρμογών των ξηρών μετασχηματιστών

Ως απαραίτητο βασικό στοιχείο των σύγχρονων συστημάτων ενέργειας,Οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου αντικαθιστούν ταχύτατα τους παραδοσιακούς μετασχηματιστές που βυθίζονται σε λάδι σε όλο τον κόσμο με το μοναδικό τους σχεδιασμό χωρίς λάδι και τις ανώτερες επιδόσεις ασφάλειας.

Βασικές έννοιες και αρχές λειτουργίας των μετασχηματιστών ξηρού τύπου

Οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου είναι μετασχηματιστές ισχύος που δεν χρησιμοποιούν υγρό μονωτικό μέσο (όπως το λάδι μετασχηματιστή).οι τυλιγμοί και ο πυρήνας τους εκτίθενται άμεσα στον αέρα ή είναι ενσωματωμένοι με στερεό μονωτικό υλικόΣε σύγκριση με τους παραδοσιακούς μετασχηματιστές που βυθίζονται σε λάδι, οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου χρησιμοποιούν στερεά μονωτικά υλικά (όπως η εποξική ρητίνη και η ινώδης γυαλί) για την επίτευξη ηλεκτρικής απομόνωσης μεταξύ των τυλιγμάτων,εξάλειψη εντελώς του κινδύνου διαρροής πετρελαίου και πυρκαγιάςΟι μετασχηματιστές ξηρού τύπου είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ασφάλεια και προστασία του περιβάλλοντος.Με εξαίρεση τα προϊόντα που προορίζονται για την παρασκευή ή την πώληση από άλλες εταιρείεςΤο πρώτο χρησιμοποιεί διαδικασία διήθησης υπό κενή πίεση για να διήθη τις επικάλυψεις με μονωτικό βερνίκι, ενώ το δεύτερο χρησιμοποιεί εποξυδερμίδα που χύνεται υπό κενό για να σχηματίσει ένα στερεό μονωτικό προστατευτικό στρώμα.

Από την άποψη της αρχής λειτουργίας τους, οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου εξακολουθούν να τηρούν τη βασική φυσική αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.παράγει εναλλασσόμενη μαγνητική ροή στον πυρήνα., η οποία με τη σειρά της προκαλεί μια ηλεκτροκινητική δύναμη στη δευτερογενή επικάλυψη, επιτυγχάνοντας μετατροπή τάσης.οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου εφαρμόζουν αυτή τη βασική αρχή μέσω μοναδικού δομικού σχεδιασμού και επιλογής υλικών για τη βελτιστοποίηση της απόδοσηςΓια παράδειγμα, η νεοεμφανιζόμενη και κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τεχνολογία μετασχηματιστή ξηρού τύπου της TBEA χρησιμοποιεί τρία παράλληλα πόδια πυρήνα με τους άξονές τους κάθετους προς την κάτω επιφάνεια.Αυτό βελτιστοποιεί αποτελεσματικά τη διανομή του μαγνητικού πεδίου και μειώνει τις απώλειες κύκλου και του κυκλώματοςΗ πρωτοποριακή αυτή δομή πυρήνα, σε συνδυασμό με τυλιγμούς χαμηλής τάσης και ειδικά τυλιγμένο φύλλο (με γωνία τυλιγμού μεταξύ 175° και 185°),βελτιώνει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση του μετασχηματιστή.

Οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου έχουν ένα ευρύ φάσμα ονομαστικών δυνατοτήτων, που κυμαίνονται από δεκάδες έως δεκάδες χιλιάδες kVA, με τους μετασχηματιστές ξηρού τύπου 1000 kVA να αποτελούν κύριο προϊόν στην αγορά.Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούν συνήθως επικαλυμμένα φύλλα χάλυβα πυριτίου υψηλής διαπερατότητας για τον πυρήναΟι τυλιγμοί είναι υδρατμών και η αποτελεσματική διάχυση της θερμότητας επιτυγχάνεται μέσω φυσικών ή αναγκαστικών συστημάτων ψύξης αέρα.Οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου έχουν εξελιχθεί από τους παραδοσιακούς 10kV και 35kV στους σημερινούς 66kV και ακόμη υψηλότερους..

Τα ονόματα των μετασχηματιστών ξηρού τύπου αντανακλούν γενικά τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους.Ο ακόλουθος αριθμός αντιπροσωπεύει το επίπεδο απόδοσηςΜε την τεχνολογική πρόοδο, η βαθμολογία ενεργειακής απόδοσης των μετασχηματιστών ξηρού τύπου συνεχίζει να βελτιώνεται.Η χρήση νέων υλικών, όπως αμορφών κράματος, έχει μειώσει τόσο τις απώλειες χωρίς φορτίο όσο και τις απώλειες φορτίου κατά περίπου 15%-20% σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς μετασχηματιστές με βύθιση σε λάδιΟι τεχνολογικές αυτές εξελίξεις έχουν καταστήσει τους ξηρούς τύπους μετασχηματιστές όλο και πιο κρίσιμους για την αναβάθμιση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας και την ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Επενδύσεις στη δομή πυρήνα και υλικά σε μετασχηματιστές ξηρού τύπου

Η δομική κατασκευή των μετασχηματιστών ξηρού τύπου καθορίζει άμεσα τις επιδόσεις και τη διάρκεια ζωής τους.και αξιόπιστη λειτουργία μέσω εξελιγμένης διαμόρφωσης των εξαρτημάτων και της εφαρμογής καινοτόμων υλικώνΈνας τυπικός μετασχηματιστής ξηρού τύπου αποτελείται από τέσσερα βασικά συστατικά: τον πυρήνα, τις περιέλιξεις, το σύστημα μόνωσης και το σύστημα ψύξης.Κάθε στοιχείο σχεδιάζεται και βελτιστοποιείται προσεκτικά για να ανταποκρίνεται στις απαιτητικές απαιτήσεις των διαφόρων σενάριων εφαρμογής.

Η δομή πυρήνα σιδήρου αποτελεί το θεμέλιο του μαγνητικού κυκλώματος ενός μετασχηματιστή ξηρού τύπου.Το πάχος και η διαδικασία στρωματοποίησης των φύλλων χαλκού πυριτίου επηρεάζουν άμεσα τις απώλειες χωρίς φορτίο του μετασχηματιστήΗ τελευταία τεχνολογία που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την TBEA αποδεικνύει μια καινοτόμο προσέγγιση για το σχεδιασμό σιδηρουργικού πυρήνα: μια δομή με τρία παράλληλα πόδια πυρήνα, με τους άξονες τους κάθετους προς τη βάση,βελτιστοποιεί αποτελεσματικά την κατανομή του μαγνητικού πεδίου και μειώνει την απώλεια ενέργειαςΑκόμη πιο προηγμένες είναι οι σιδερένιες πυρήνες που κατασκευάζονται από άμορφα κράματα, οι οποίες μπορούν να μειώσουν τις απώλειες χωρίς φορτίο κατά περισσότερο από 30% σε σύγκριση με τα παραδοσιακά φύλλα χάλυβα πυριτίου.που τους καθιστούν ιδιαίτερα κατάλληλους για εφαρμογές με μεγάλες διακυμάνσεις φορτίουΠαρόλο που είναι δαπανηρά, τα άμορφα κράματα προσφέρουν σημαντικά οφέλη εξοικονόμησης ενέργειας καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους και γίνονται ένα τυποποιημένο χαρακτηριστικό των υψηλού επιπέδου ξηρών μετασχηματιστών.

Το σύστημα τυλιγμού, ως συστατικό κυκλώματος ενός μετασχηματιστή ξηρού τύπου, έχει άμεση επίδραση στις απώλειες φορτίου και την αντίσταση βραχυκυκλώματος.Τα σύγχρονα τυλιγμένα μετασχηματιστή ξηρού τύπου είναι κυρίως χαλκού και αλουμινίουΤο χαλκό προσφέρει ανώτερη αγωγιμότητα αλλά υψηλότερο κόστος, ενώ το αλουμίνιο προσφέρει πιο ανταγωνιστική τιμή.που περιβάλλεται σε πολλαπλά στρώματα φύλλου γύρω από την εξωτερική περιφέρεια του πυρήνα του ποδιούΗ δομή αυτή όχι μόνο βελτιώνει την αποδοτικότητα αλλά μειώνει επίσης την απώλεια ενέργειας που προκαλείται από τα ρεύματα δίνης.δημιουργία ενός ισχυρού μονωτικού προστατευτικού στρώματος που μπορεί να αντέξει τις υψηλές τάσεις και να εξαλείψει αποτελεσματικά τη θερμότητα.

Το σύστημα μόνωσης είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό που διακρίνει τους μετασχηματιστές ξηρού τύπου από τους μετασχηματιστές που βυθίζονται σε λάδι και αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την ασφάλειά τους.Οι σύγχρονοι μετασχηματιστές ξηρού τύπου χρησιμοποιούν κυρίως μεθόδους μονόθεσης από χύτευση με επωξική ρητίνη ή με μεθόδους απομόνωσης υπό κενή πίεση (VPI)Η χύτευση από επωξική ρητίνη σφραγίζει πλήρως τις επικάλυψεις του μονωτικού υλικού, παρέχοντας εξαιρετική αντοχή στην υγρασία και τη σκόνη.Η Shunte Electric χρησιμοποιεί αυτή την τεχνολογία για να κρατήσει τον θόρυβο των μετασχηματιστών στα κέντρα δεδομένων κάτω από 50 δεσιβέλιαΗ τεχνολογία VPI, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί πολλαπλές εμποδίσεις πίεσης κενού για να ενσωματώσει βαθιά το μονωτικό βερνίκι στις επικάλυψεις, σχηματίζοντας ένα ομοιόμορφο στρώμα μόνωσης.Οι τελευταίοι μετασχηματιστές ξηρού τύπου της Jingquanhua διαθέτουν βελτιστοποιημένο σχεδιασμό συστήματος μόνωσης, παρέχοντας μια ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη λύση παροχής ενέργειας για τα κέντρα δεδομένων.

Το σύστημα ψύξης έχει καθοριστική επίδραση στην ικανότητα φόρτωσης και τη διάρκεια ζωής των μετασχηματιστών ξηρού τύπου.οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου βασίζονται κυρίως στην εκπομπή αέρα για την διάχυση της θερμότηταςΟι συνήθεις μέθοδοι ψύξης περιλαμβάνουν φυσική ψύξη αέρα (AN) και αναγκαστική ψύξη αέρα (AF).το οποίο ψύχεται φυσικά υπό κανονικό φορτίο και ενεργοποιεί ανεμιστήρες για αναγκαστική ψύξη όταν είναι υπερφορτωμένοΜε τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των αεραγωγών και της περιοχής διάχυσης θερμότητας, οι μετασχηματιστές ξηρού τύπου 1000 kVA μπορούν να διατηρήσουν την αύξηση της θερμοκρασίας εντός εύλογου εύρους ακόμη και υπό υψηλό φορτίο.Οι μετασχηματιστές 66kV ξηρού τύπου της Envision Energy για υπεράκτιες ανεμογεννήτριες υιοθετούν ένα εξαιρετικά συμπαγές σχεδιασμό, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική διάχυση θερμότητας σε περιορισμένο χώρο, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις λειτουργίας σε σκληρά περιβάλλοντα υπεράκτιας θάλασσας.