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

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 источ — ника.

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 I2Rпотери. 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:

Pпаразитное = 0,0007 (кВА)2 + 0,9838 (кВА) – 4,7359.

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

Для Цитирования:
Миннибаев А.В., Снижение потерь электроэнергии в распределительных трансформаторах. Главный энергетик. 2022;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: