Откривање губитака трансформатора: Анализа губитака гвожђа и губитака бакра
Од електрана на наша места, електрична енергија подвргава безброј трансформација, а трансформатори су кључни играчи који управљају овом "процесом трансформације". Међутим, чак ни трансформатори не могу постићи 100% конверзију енергије, а нека електрична енергија неминовно "нестаје" током рада. Ова изгубљена енергија се пре свега манифестује као губитак гвожђа и губитак бакра. Данас ћемо уложити у оно што ове две врсте губитака заправо подразумевају.
Ⅰ.Ирон губитак: "тихи потрошач" унутар језгре
Губитак гвожђа је попут "невидљиве потрошачке енергије" који борави у основној основи трансформатора. Чак и када трансформатор делује под условима без оптерећења, он и даље тихо конзумира енергију, стога се назива и губитком без оптерећења. Да бисмо разумели губитак грожа, прво морамо да испитамо структуру и принцип рада трансформаторског језгра.
Заједнички трансформаторски језгра се граде слагањем силицијума челичних листова један по један. Када наизменична струја пролази кроз намотаје трансформатор, језгра је активирана, генерирајући стално мењајући магнетно поље. У овом процесу, губитак гвожђа пре свега произилази из два "кривце": губитак хистерезе и губитак струја у Еддију. Губитак хистерезе је сличан више пута мешање тесто, где свака тачка захтева напор. Слично томе, језгро је више пута магнетизовано и демагнетизовано у магнетном пољу, конзумирање енергије која се на крају расипа као топлота. Из техничке перспективе, то се догађа зато што магнетни домени унутар основног материјала морају превазићи интермолекуларну отпорност на преуређивање себе као промене магнетног поља, што је резултирало губитком енергије.
Губитак Едди Тренутни губитак је попут безброј ситних струја "предење" у језгри, невидљив на голим оком. Пошто је само само јело, променљива магнетно поље индукује електромоционалну силу у основној, генеришући кружне струје познате као ддди струје. Према Јоуле-овом закону К=Икварт, ове оштре струје генеришу топлоту због отпора језгре, што резултира губитком електричне енергије.
Како се може смањити губитак гвожђа? У погледу селекције материјала, користећи високу пропустљивост, силицијум челичних листова са ниским хистерезом је попут замене компоненте "енергетски гладне" са енергетски ефикасним. Штањивање силицијума челичних листова и примјена изолационог лака између њих може додати отпорност на "циркулирајуће" струје, значајно смањујући губитке од Едди струје. Каже се да смањујући дебљину силицијума челичних лимова 0. 5 мм до 0. 35 мм може смањити губитке од едди-а за око 30%. Поред тога, радна густина магнетни ток језгре мора се на одговарајући начин контролисати, обично између 1,2 и 1,7 Т. ако је густина магнетног тока превисока, губици гвожђа нагло ће се појавити нагло.
Ⅱ.Цоппер ГУБИТАК: "Тренутно гладан чудовиште" намотава
Губитак бакра се разликује од губитка гвожђа; Делује као "чудовиште" у гладном "у трансформаторским намотајима и њен" апетит "директно корелира са струјом који пролазе кроз намоте, па се такође назива губитак оптерећења. Као што сви знамо, намотаји трансформатора углавном су направљени од бакрене жице. Иако бакар има одличну проводљивост, још увек има отпор. Према Јоуле-овом закону П=иАкР, када се струје кроз намотавање пролази кроз намотавање, електрична енергија се конзумира због отпорности и производње топлоте.
Два кључна фактора утичу на губитак бакра: Отпорност на намакање и величину акције. Отпорност на намакање је повезана са дужином, дебљином и проводљивошћу бакрене жице. Када дизајнирају намотајне намотаје, оптимизацију мерача жица и број завоја може смањити отпор, слично ограничавању уноса хране "Биг Еатер". Утицај струје на губитку бакра још је израженији: удвостручење стручњака струје губитак бакра. У великим енергетским трансформаторима, губитак бакра може да чини колико и 60-70% од укупних губитака.
У практичној употреби, управљање трансформатором што је могуће ближе његовом оптерећењу, слично одржавању економичне брзине за возило, може смањити губитке бакра по једиников капацитетима. Коришћење бакра без кисеоника са бољом проводљивошћу за намотајама или побољшањем процеса навијавања да бисте смањили отпорност на спојеве и ефикасне методе за минимализацију губитака бакра. Истраживачи тренутно истражују суперпроводне материјале и могуће је да употреба суперпроводни материјали за намотаје могле би практично елиминисати губитке бакра у будућности.
ИИИ. Обраћање губитака: текућа битка против "лопова енергије"
Губици гвожђа и губици бакра не само да резултирају енергетским отпадом и повећани оперативни трошкови, већ и изазивају грејање трансформатора, што може утицати на животни век и сигурност опреме. Стога су инжењери напајања укључили у константну битку за памет и храброст према ова два "енергетски лопови".
Током година развијене су различита решења. У погледу језграних материјала развијени су аморфни алуминијски материјали који имају значајно ниже губитке хистерезе у поређењу са традиционалним силицијумним челичним листовима. Када се користи у дистрибутивним мрежним трансформаторима, губици без оптерећења могу се смањити за 70% -80%. У погледу намотавања дизајна, континуирана структурална побољшања и истраживање нових проводљивих материјала имају за циљ да смање отпорност на навијање. Поред тога, уз појаву паметних мрежних система, то је као ангажовање "Интелигентног менаџера" за трансформаторе, омогућавајући праћење у реалном времену у реалном времену да се одређује број трансформатора да ради на основу стварних потреба, чиме се избегава енергетски отпад из "оверкилл" сценарија "и обезбеђују економичнији операција.
Иако губитак гвожђа и губитак бакра још увек не могу бити у потпуности елиминисани, јер наше разумевање њих продубљује и технологију, верујемо да се ови губици могу контролирати на још нижим нивоима у будућности, осигуравајући да сваки киловат-час електричне енергије буде искориштен у највећој могућој мјери да се у потпуности и енергетски-уштедила систем електричне енергију доприноси ефикаснијим и енергијским системима.