Lieferanten von elektrischen Transformatoren

Transformatoren unterliegen während ihres Betriebs verschiedenen Arten von Verlusten, die sich auf ihren Wirkungsgrad und ihre Gesamtleistung auswirken können. Zu den Hauptquellen für Transformatorverluste gehören:

Kupferverluste (I²R-Verluste):

Verursacht durch den Widerstand der Transformator Wicklungen an den Stromfluss.

Proportional zum Quadrat des Stroms (I²) und des Widerstands (R) der Wicklung.

Eisenverluste (Hysterese- und Wirbelstromverluste):

Hystereseverluste: Ergebnis der magnetischen Hysterese im Kernmaterial, wo die magnetischen Domänen Änderungen der Magnetisierung widerstehen.

Wirbelstromverluste: Entstehen durch zirkulierende Ströme, die im Kern durch das sich ändernde Magnetfeld induziert werden.

Streuverluste:

Streufluss: Ein Teil des magnetischen Flusses verbindet möglicherweise nicht sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung, was zu Streufluss und zusätzlichen Verlusten führt.

Streuinduktivität: Dies trägt zu Blindleistungsverlusten bei.

Dielektrische Verluste:

Das elektrische Feld in den Isoliermaterialien führt zu einer Energiedissipation in Form von Wärme.

Bedeutsamer bei Hochfrequenzanwendungen und Hochspannungstransformatoren.

Um Transformatorverluste zu minimieren und den Wirkungsgrad zu verbessern, können verschiedene Strategien eingesetzt werden:

1. Auswahl hochwertiger Kernmaterialien:

Wählen Sie Kernmaterialien mit geringer Hysterese und Wirbelstromverlusten, um Eisenverluste zu reduzieren.

2. Optimierung des Kerndesigns:

Verwenden Sie Kernkonstruktionen, die die Weglänge des magnetischen Flusses minimieren und so sowohl Hysterese als auch Wirbelstromverluste reduzieren.

Setzen Sie Step-Lap- oder andere Techniken ein, um Wirbelstromverluste im Kern zu reduzieren.

3. Verwendung von hochleitfähigem Kupfer:

Wählen Sie für die Wicklungen hochleitfähiges Kupfer, um Kupferverluste zu minimieren.

Verwenden Sie größere Leiter oder mehrere parallele Leiter, um den Widerstand zu verringern.

4. Reduzierung des Wicklungswiderstands:

Minimieren Sie den Widerstand von Transformatorwicklungen, indem Sie Materialien mit niedrigem Widerstand verwenden und die Wicklungsdesigns optimieren.

5. Verbesserung der Kernkühlung:

Implementieren Sie wirksame Kühlsysteme wie Öl- oder Flüssigkeitskühlung, um die Wärme vom Kern und den Wicklungen abzuleiten.

6. Optimierung Transformator Wird geladen:

Betreiben Sie Transformatoren bei optimalen Lastniveaus, um Eisenverluste und Kupferverluste auszugleichen.

Vermeiden Sie Überlastungen, da diese die Verluste erheblich erhöhen können.

7. Verwendung von amorphen Kerntransformatoren:

Amorphe Metalllegierungen haben im Vergleich zu herkömmlichem Siliziumstahl geringere Kernverluste und sind dadurch energieeffizienter.

8. Installation von Spannungsregelgeräten:

Spannungsregler oder Laststufenschalter können dabei helfen, optimale Spannungsniveaus aufrechtzuerhalten und Verluste zu minimieren.

9. Implementierung energieeffizienter Transformatoren:

Verwenden Sie Transformatoren mit höheren Wirkungsgraden, die häufig Konstruktionsmerkmale zur Minimierung von Verlusten umfassen.

10. Anwendung fortschrittlicher Überwachungs- und Kontrollsysteme:

Implementieren Sie Echtzeit-Überwachungssysteme, um die Transformatorleistung zu bewerten und potenzielle Effizienzverbesserungen zu identifizieren.

Nutzen Sie fortschrittliche Steuerungssysteme, um den Transformatorbetrieb basierend auf Last- und Systembedingungen zu optimieren.

11. Regelmäßige Wartung und Prüfung:

Führen Sie regelmäßige Wartungsarbeiten durch, einschließlich der Prüfung des Isolationswiderstands, um sicherzustellen, dass der Transformator effizient arbeitet.

Beheben Sie alle Probleme umgehend, um zu verhindern, dass im Laufe der Zeit größere Verluste entstehen.

12. Einsatz moderner Dämmstoffe:

Verwenden Sie fortschrittliche Isoliermaterialien mit geringeren dielektrischen Verlusten, um den Energieverlust zu reduzieren.

Wie schützt man den Transformator vor Überstrom, Überspannung und anderen Fehlern?
Der Schutz von Transformatoren vor Überstrom, Überspannung und anderen Fehlern ist für den sicheren und zuverlässigen Betrieb von entscheidender Bedeutung. Verschiedene Schutzvorrichtungen und -systeme werden eingesetzt, um atypische Zustände zu erkennen und Maßnahmen einzuleiten, um Schaden zu vermeiden. Hier sind gängige Maßnahmen zur Abschirmung Elektrische Transformatoren :
1. Überstromschutz: Sicherungen und Leistungsschalter: Sicherungen und Leistungsschalter sind im ersten und/oder sekundären Stromkreis angeschlossen, um den Stromfluss bei Überstromsituationen zu unterbrechen. Überstromrelais: Überstromrelais sind überlastet und schalten den Leistungsschalter oder andere Schutzvorrichtungen ein, um den Transformator zu isolieren.
2. Überspannungsschutz: Überspannungsableiter: Überspannungsableiter (oder Überspannungsschutz) werden an den Transformatoranschlüssen angebracht, um überschüssige Spannung abzuleiten, die durch Blitzschlag oder Schaltüberspannungen verursacht wird. Hahnwechsler: Automatische Wasserhahnwechsler können mit Überspannungsschutzfunktionen ausgestattet sein, um übermäßige Spannungsschwankungen während des Wasserhahnwechsels zu verhindern.
3. Kurzschlussschutz: Differentialschutz: Differentialrelais prüfen den Strom, der in die Transformatorwicklungen ein- und austritt. Ein erheblicher Größenunterschied deutet auf einen Fehler hin. Distanzschutz: Distanzrelais messen die Impedanz zum Fehlerbereich und lösen den Leistungsschalter aus, wenn die Impedanz unter einem festen Schwellenwert liegt.
4. Temperaturschutz: Thermorelais: Temperatursensoren in den Transformatorwicklungen lösen Thermorelais aus, wenn die Temperatur sichere Grenzwerte überschreitet, was zur Abschaltung des Transformators führt. Buchholz-Relais: Das in Öltransformatoren eingebaute Buchholz-Relais erkennt Benzin, das durch interne Fehler wie Kurzschluss oder Überhitzung erzeugt wird.
5. Unterfrequenz- und Überfrequenzschutz: Frequenzrelais: Überwacht die Gerätefrequenz und schaltet den Transformator ab, wenn die Frequenz über akzeptable Grenzen hinaus abweicht.
6. Erdschlussschutz: Restricted Earth Fault (REF)-Schutz: Überwacht das moderne Ungleichgewicht zwischen den Phasen und dem Neutralleiter und schaltet den Transformator ab, wenn ein Erdschluss erkannt wird. Erdschlussrelais: Erkennt Erdschlüsse und leitet Abschirmungsbewegungen ein, um den Transformator zu isolieren.
7. Backup-Schutz: Backup-Relais: Mehrere Sicherheitsebenen stellen sicher, dass bei Ausfall oder Fehlfunktion einer Abschirmvorrichtung andere als Backup zum Schutz des Transformators fungieren. Notstromversorgung: Stellt sicher, dass Abwehrgeräte auch während eines Stromausfalls funktionsfähig bleiben.
8. Kommunikationsbasierter Schutz: Kommunikationsprotokolle: Moderne Transformatoren verfügen möglicherweise auch über Kommunikationsfähigkeiten, die es ihnen ermöglichen, Informationen mit Schutzrelais zu übertragen und Strukturen zu verwalten.
9. Transformator-Überwachungssysteme: Online-Überwachung: Echtzeit-Überwachungsstrukturen ermitteln kontinuierlich den Zustand des Transformators und berücksichtigen dabei die frühzeitige Erkennung von Kapazitätsproblemen. Analyse gelöster Gase (DGA): Überwacht die im Transformatoröl gelösten Gase und liefert Einblicke in Leistungsstörungen.
10. Trenn- und Abschaltgeräte: Leistungsschalter: Bieten die Möglichkeit, den Transformator im Fehlerfall manuell oder automatisch vom Stromnetz zu trennen. Trennschalter: Werden für die Trennung der Führung zu einem bestimmten Zeitpunkt bei Wartungs- oder Notfallbedingungen verwendet.