По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.3

Снижение потерь электроэнергии в распределительных трансформаторах

Миннибаев А. В. бизнес-архитектор, GDC, г. Казань, e-mail: mvaydan@gmail.com

Показаны результаты исследования одного из методов сокращения потерь в распределительном трансформаторе. Метод анализирует эффект использования алюминиевых электромагнитных экранов в распределительном трансформаторе. Целью размещения электромагнитных экранов в стенках бака распределительного трансформатора является уменьшение паразитных потерь. В среднем 26 % потерь в сетях при распределении электроэнергии связаны с распределительными трансформаторами. Вышеуказанные цифры потерь являются следствием среди прочих, большого количества установленных трансформаторов. В экспериментах использовался трансформатор кожухового типа на 500 кВА.

Литература:

1. Lee C., Jung H.K. Two – Dimensional analysis of three-phase trans-former with load variation considering anisotropy and overlapped stacking // IEEE Transactions on Magnetics. – 2000. – Vol. 36. – Pp. 693–696.

2. Mechler G.F., Girgis R.S. Magnetics flux distributions in transformer core joints // IEEE Transactions on Power Delivery. – 2000. – Vol. 15. – Pp. 198–203.

3. Tenyenhuis E.G., Mechler G.F., Girgis R.S. Flux distribution and core loss calculation for single phase and five limb three phase transformer core designs // IEEE Transactions on Power Delivery. – 2000. – Vol. 15. – Pp. 204–209.

Основные усилия по снижению потерь при нагрузке направлены на снижение паразитных потерь. Для сокращения этих потерь требуется уменьшение магнитного потока. Для этого размещается физический барьер – экран, между электромагнитным источником поля и интересующей нас областью. Защитные материалы включают магнитные и электропроводящие материалы. Магнитные материалы – материалы высокой проницаемости, при их применении защита происходит благодаря эффекту «шунтирование тока». В этом случае ток от источника отводится в магнитный материал в сторону от области, которая должна быть экранирована.

Электропроводящие материалы – это материалы с высокой электропроводимостью, при их применении защита происходит благодаря феномену, известному как «компенсация вихревых токов». В этом случае в проводнике индуцируются токи, которые создают магнитные поля, которые частично нейтрализуют поля, исходящие из источника.

Паразитные потери возникают из-за вихревых токов, наводимых в металлических частях трансформатора; например, в зажимах и в стенках резервуаров. Паразитные потери являются следствием многих факторов, в том числе: физическая геометрия сердечников и обмоток, класс напряжения трансформатора и материал, из которого изготовлен резервуар.

Основные потери нагрузки – это I 2 R-потери. Паразитные потери увеличиваются с увеличением роста номинала трансформатора (рис. 1).

Из рис. 1 видно, что паразитные потери возрастают с увеличением мощности трансформатора. Следовательно, применение экранирования в трансформаторах малой мощности не приведет к уменьшению паразитных потерь. Используя метод подбора наименьших квадратов, паразитные потери, которые можно уменьшить за счет экранирования, выражаются как функция номинала трансформатора следующим образом:

Отношение паразитных потерь к потерям нагрузки (P[sub]S/L[/sub]) было оценено с использованием регрессионного анализа:

График на рис. 2 отображает зависимость P[sub]S/L[/sub] от мощности трансформатора.

Для Цитирования:
Миннибаев А. В., Снижение потерь электроэнергии в распределительных трансформаторах. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2021;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: