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Nov 04, 2024

変圧器(負荷なし、負荷、迷走)損失を減らす方法

パワートランス電力システムで最も重要な機器の1つであり、電源の信頼性を確保するための基礎です。国民経済全体の急速な発展に伴い、変圧器の需要は増加し続けます。ただし、電力変圧器の設置容量の増加に伴い、それらが消費するエネルギーも増加しています。これは、省エネ社会を構築するという私の国の擁護と矛盾しています。トランス自体の損失を減らすために、対応する技術的措置を講じる必要があります。したがって、変圧器の損失を減らす方法を研究することが非常に必要です。電力変圧器の喪失には、主に負荷なしの損失と負荷損失が含まれます。電源変圧器の負荷なしトランスの無負荷損失には、主にヒステリシス損失、渦電流損失、およびコア材料の追加損失が含まれます。変圧器の負荷のない損失は励起損失に属しているため、負荷とは何の関係もありません。 1)ヒステリシスの損失は、強磁性材料の磁化の繰り返しの過程でのヒステリシス現象によって引き起こされる損失です。ヒステリシス損失のサイズは、ヒステリシスループの面積に比例します。 2)渦電流損失。コア自体は金属導体であるため、電磁誘導によって生成される電気的な力は、コアで循環電流を生成します。これは渦電流です。鉄のコアを流れる渦電流があり、鉄のコア自体に抵抗があるため、渦電流損失が発生します。 3)追加の鉄の損失。追加の鉄損失は、変圧器材料自体によって完全に決定されるわけではなく、主に変圧器の構造と生産プロセスに関連しています。追加の鉄損失の主な理由は次のとおりです。フラックス波形に高次の高調波成分があり、それが追加の渦電流損失を引き起こします。機械的処理によって引き起こされる磁気特性の劣化により、損失は増加します。鉄のコアジョイントの局所損失の増加とコア柱と鉄のヨークなどのTゾーンなど。無負荷損失を減らすための主な方法は、変圧器の重要なパラメーターであるため、トランスの総損失の2 0%から3 0%のみを占めます。負荷なしの損失を減らすには、鉄のコアの総量、単位損失、およびプロセス係数を減らす必要があります。負荷のない損失を減らす主な方法は次のとおりです。(1)高磁性透過性シリコン鋼シートとアモルファス合金シートを使用します。通常のシリコンスチールシートの厚さは、0 。3〜 0。35mm、低損失、0。同時に、ステップスタッキングを使用すると、鉄の損失を約8%減らすことができます。レーザー照射、機械的インデンテーション、およびプラズマ処理により、高透過性のシリコン鋼シートの損失を減らすことができます。急速な冷却原理によって作られた6.5%のシリコン含有量を持つアモルファス合金シートとシリコンスチールシートの渦電流の損失は、一般的な高透過性シリコン鋼シートよりも小さいです。 (2)プロセス係数を減らします。プロセス損失係数は、シリコン鋼シートの材料、パンチングおよびせん断装置がアニールされているかどうか、クランプの程度など、多くの要因に関連しています。ツールの精度、合理的なツールの設置、およびパンチングおよびせん断装置の調整も非常に重要です。 (3)コア構造を改善します。コアはパンチされておらず、ガラス接着テープは結び付けられていません。端面は硬化ペイントでコーティングされており、インターフェーズ鉄のヨークは高強度のスチールテープで結び付けられています。コアカラムの両側の上部および下部クランプを接続するプルプレートは、非磁気鋼板でできています。大容量のコアシートの場合、充填因子と冷却性能を改善するために塗装処理は使用されません。強力なプレスツールと接着剤を使用して、コアの2つのヨークを固体、平坦、高垂直の精度全体にします。コアオーバーラップ幅を減らすと、損失が減少する可能性があります。オーバーラップ面積が1%減少するごとに、負荷なしの損失は0。3%減少します。コアでさまざまなグレードのシリコンスチールシートを混合すると、エネルギーが消費されるため、混合を少なく、またはまったく行う必要があります。 (4)コアウィンドウサイズを縮小します。巻線の一定のターン断熱(厚さ)を変化します。たとえば、120 000}/11 0変圧器のインパルス電圧分布によれば、高電圧巻線のターン絶縁厚さと電圧調整セクションは1.35 mmで、他のセクションは{86}}。その結果、ウィンドウサイズが縮小された後、鉄の重量は1.67%減少します。安全性の前では、高と低い間の主要な空気チャネル距離が合理的に減少し、ケーキ間のオイルチャネルが減少し、位相距離が減少し、断熱処理が強化されます(コーナーリング、パーティションなどを追加)。巻線は、セミオイルチャネル構造を採用し、コアセンター距離を短縮し、コア重量を減らし、鉄の損失を減らします。 (5)非共振コアを設計します。適切な周波数範囲でコアの共振周波数を設計して、強い共鳴を生成できないように設計します。これは、ノイズの削減に大きな影響を与え、ノイズ低減に使用されるエネルギーを節約できます。 (6)創傷コアトランスと3次元コアトランスを使用します。創傷コアは、従来のラミネートコアよりも4つの鋭い角を持っています。連続巻線は、シリコンスチールシートの向きを最大限に活用しています。アニーリングプロセスは、追加の損失を減らすために使用されます。 Rタイプの創傷コアの場合、その断面空間係数は1 {{1 0 6}} 0%に近いです。 3次元のコアの鉄のヨークは、三角形の3次元の方法で配置されています。これは、平らな創傷コアの鉄のヨークよりも25%軽量です。これらの要因は、創傷コアと3次元コアがよりエネルギー効率が高いことを示しています。電力変圧器が動作しているときに電力変圧器の負荷損失は、電流が巻きを通過し、負荷損失を生成します。負荷損失は銅損失とも呼ばれます。基本的な巻線DC損失に加えて、追加の損失があります。1)基本的な銅の損失。小容量変圧器の場合、負荷損失とは主に基本的な銅の損失を指し、漏れ磁場によって引き起こされる追加の損失の割合は非常に少ない。2)追加の損失。追加の損失には、主に3種類の損失が含まれます:巻き渦電流損失、流通電流の損失、迷走損失:(a)巻き渦電流損失。大容量の変圧器が動作している場合、巻線のアンペアターンが大きな漏れ磁場を生成します。いわゆる漏れ磁場は、磁束の一部が空気を通過することを意味し、磁気回路の一部は鉄のコアです。巻線の導体は漏れ磁場にあるため、漏れ磁気フラックスは導体の渦電流損失を引き起こします。 (b)リード損失。鉛損失は、変圧器の各鉛の抵抗損失の合計です。 (c)迷走喪失。迷走喪失とは、鋼の構造部品を通過する漏れ磁気フラックス(プレートクランプ、鋼の圧力板、圧力爪、ボルト、オイルタンクの壁など)によって引き起こされる損失です。負荷損失負荷の損失を減らす主な方法巻線のDC抵抗損失(基本損失)、導電子の渦電流損失、並列巻線導体間の電流損失、鉛の損失、構造部品の迷路損失(クランプ、鉄圧プレート、タンク壁、ボルト、ボルト、コアプラートなど)負荷損失を減らすためのいくつかの主な方法があります。(1)漏れ磁気フラックスによって引き起こされる追加の損失を制限します。アンペアターンバランスの計算を実行し、結果に応じてアンペアターン調整を行います。巻線には「低い低」または「高位」配置を使用します。平らなワイヤの幅と厚さを制限します。磁場計算に従って、最も適切な転置法を選択します。転置された導体または結合された導体を使用します。 (2)メインおよび縦方向の断熱構造のサイズを縮小します。縦方向の断熱材のサイズを縮小するために、高電圧巻線に「等しいインパルス電圧勾配」分布技術が使用されます。薄い紙のチューブと小さな油の隙間が巻線の間に使用されます。波形紙は主な断熱材として使用されます。成形された部分の形状は、等電位とまったく同じであり、角度リングの形状は等電位線の形状に適合し、花びら成形角度リングは構造部品として使用されます。巻線の内径は断熱紙に巻き付けられていますが、軸方向のオイルチャネルがラインセグメントの中央に設定されています。アセタルエナメルワイヤが主に使用され、前者2のターン絶縁が2×(0.056〜0.079)mmであるため、厚さ0.45 mmの紙で包まれた平らなワイヤの代わりにQQ -2またはQQBアセタルワイヤが使用されます。ケーキの間にオイルチャネルがなく、冷却は主に軸方向の垂直オイルチャネルに依存しているため、円筒形の巻線が使用されます。メインの断熱材(直径、終了)距離を適切に減らします。 (3)計算に基づいて関連するプロセスを採用します。縦方向の断熱構造は、衝撃計算に従って決定され、パッド、滞在、および金属部品のチャンファーは良好な状態に保たれます。漏れ磁場と渦電流分布は、転置法を導くために計算されます。巻線は軸方向に均等に分布し、コアカラム結合は非磁性材料で作られています。コアカラムとヨークの鉄部品には、電界を容易にする特別なシールドが装備されています。巻線を調整する電圧は、1つのレイヤーと1つのタップを採用します。プロセスはアセンブリタイプを採用し、内側の巻線は断熱シリンダーに直接巻かれ、高さと直径の許容値は厳密に制御され、セットギャップは小さく、新しいホットフィッティングプロセスが採用され、積分サポートプレートと圧力プレートが採用され、巻線が採用されます。 (4)低下および低耐性ワイヤを使用します。酸素を含まない銅線は、銅の連続押出機の使用など、上部図面法によって描かれます。トランスで使用できる場合、エネルギーを節約して量を減らし、特定のアプリケーションの見通しを備えています。 (5)断熱構造の特性を使用して設計して体積を減らします。トランスオイルの液体誘電特性を活用して、カバー層、障壁、シールド、および絶縁層を適切にセットアップします。オイルの「距離効果」を活用してパーティションを追加して小さなオイルの隙間を形成します。オイルの「ボリューム効果」を利用して、波形紙を使用してください。オイル内の絶縁層の「厚さ効果」を活用して、断熱材を追加して分解電圧を増加させますが、厚すぎてはいけません。オイル内のパーティション間の距離と最大磁場強度ポールを活用して、パーティションを設定します。(6)高度な断熱構造を使用します。適切な巻線を使用して充填係数を増やし、軸方向のオイルチャネルを使用した新しいスパイラル(または連続)巻線を使用して、巻線の体積を効果的に減らします。漏れ磁気濃度領域で非金属または非磁性材料で作られた圧縮構造を使用し、電磁シールドを使用して漏れ磁気フラックスをスロットスロットします。これにより、負荷損失が3%から8%減少します。巻線の内部保護測定には、コンデンサリング、静電旋回、直列補償(追加のパンケーキ間容量)、等速度スクリーン、絡み合った巻線または内部シールド巻線が含まれます。それらはすべて、衝撃下での主要および縦断的断熱に作用する過電圧を減らし、それにより変圧器の体積とエネルギー消費を減らします。 (8)長方形の巻線とYyn0接続を使用して高さを減らすことにより、省エネ。丸みを帯びた角を備えた長方形のコア、巻線、楕円形の巻線、または長方形の巻線の使用は、従来の円形の断面よりもエネルギー効率が高いことが証明されています。 Yyn0接続のタップ電圧は、Dyn11接続の電圧よりも低くなっています。 3つのアイテムは、1つのタップチェンジャーを共有できます。シンプルな構造と少量を備えています。前者は、500KVA変圧器でワイヤ、鉄、オイルの重量を2%、6%、11%減らし、材料とエネルギーを節約します。ドライタイプの変圧器の場合、巻線が高いほど、上部と下部の間の温度差が明らかになります。高さを適切に減らすことは、熱散逸と省エネを助長します。迷走損失を減らすための主な方法浮かされることは、負荷損失の特別なケースであるため、それらを減らす方法について個別に説明します。浮遊損失には、構造部品の損失(コアクランプ、シールドリングなど)が含まれます。導体が通過する場所(ブッシングシート)の損失。並列導体の損失(大きな流れを通過するリード)およびオイルタンクの損失。漂流損失を減らすためのいくつかの主な方法があります。(1)磁気分析と物理的測定によると、コアクランプを小型化し、単相中心柱のコアパッドを排除し、コア表面のギャップを増やし、コアプルまたは非磁性材料を使用して、磁気磁石などの磁気磁石などの磁気部分を使用することにより、内部構造の迷路損失を減らすことができます。 (2)ブッシングアウトレットボックスとボックスカバーの一部の場合、磁場を制御するためにリードを慎重に構成し、銅プレートシールドまたは非磁性材料を使用し、ブッシングカバーをアルミニウムで作成します。シリコン鋼板の圧力プレートは、クランプ、オイルタンクなどの磁束を吸収するために、巻線とクランプの間に設定することもできます。最も強力な磁場に非鉄金属のストリップを埋め込むと、高電流のブッシングと鉛部分の迷走損失を減らすことができます。 (3)大きな変圧器の場合、磁気シールドと呼ばれるボックス壁の磁束を吸収するために、磁気シャントとして、磁気透過性の高いシリコン鋼板が箱の壁に組み込まれています。または、電気伝導率が高い非鉄金属銅とアルミニウムを、渦電流を生成するためのライニングとして使用され、電気シールドと呼ばれるオイルタンク壁に入る漏れ磁束を減らします。一般に、磁気シールドは電気シールドよりも優れており、これによりオイルタンクの迷走損失が減少します。 (4)オイルフロー回路を定量的に計算し、バッフルを使用し、巻き込みを合理的に分離して均一な冷却を実現し、段階的なオイルタンク、プレートラジエーター、クーラー、省エネファン、オイルポンプを選択して、最も経済的で省エネ冷却方法を取得して、干渉損失を減らします。 (5)高効率と低ノイズでガラス繊維強化プラスチックファンを使用します。古いクーラーを新しいクーラーに交換し、可変周波数電圧調節電源をクーラーに使用して、補助装置の損失を減らします。概要:要約すると、このペーパーでは、主に電源変圧器の負荷の損失と負荷損失の原因を分析し、無負荷損失と電力変圧器の負荷損失を減らす方法の詳細な治療方法を提案します。これらの方法は、パワートランスの大きな損失の問題を効果的に軽減できます。実際のエンジニアリングアプリケーションではまだ多くの複雑な問題が発生しているため、電力変圧器の損失を減らす方法については、さらに詳細な研究が必要です。

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