در کاربردهای انرژی صنعتی ، مصرف انرژی ترانسفورماتورها تقریباً 3 تا 5 درصد از هزینه کلی برق را تشکیل می دهد. انتخاب یک ترانسفورماتور کارآمد - نه تنها هزینه های عملیاتی طولانی- را کاهش می دهد بلکه انتشار کربن را به حداقل می رساند. بنابراین ، چگونه می توانید ارزیابی کنید که آیا یک ترانسفورماتور واقعاً انرژی- کارآمد است؟ نکته اصلی در تجزیه و تحلیل مواد اصلی ترانسفورماتور و طراحی سیم پیچ است.
هسته: کلید کاهش NO - ضرر بار
حتی هنگامی که یک ترانسفورماتور در معرض بار نیست ، هسته به دلیل نوسانات میدان مغناطیسی NO از تلفات بار- (که به عنوان ضرر آهن نیز شناخته می شود) تولید می کند. برای به حداقل رساندن این تلفات ، خصوصیات مغناطیسی مواد اصلی بسیار مهم است. ترانسفورماتورهای سنتی از ورق های فولادی سیلیکون معمولی استفاده می کنند ، که باعث ایجاد ضرر و زیان قابل توجه و هیسترزیس در طول مغناطش می شوند. ترانسفورماتورهای با بهره وری بالا- ، از طرف دیگر ، از سرما-}} فولاد سیلیکونی نورد گرا یا مواد آلیاژ آمورف استفاده می کنند ، که دارای نفوذپذیری مغناطیسی بالاتری و تلفات پایین تر هستند. به عنوان مثال ، هسته های آلیاژ آمورف تنها 20 ٪ تا 30 ٪ از تلفات هیسترزیس موجود در فولاد سیلیکون را دارند و باعث کاهش ضررهای بار- 60 ٪ به 70 ٪ می شوند. بنابراین ، در عملیات طولانی- (مانند در پست ها یا مراکز داده) ، انتخاب یک ترانسفورماتور با یک هسته آلیاژ آمورف می تواند هزینه های برق را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
علاوه بر این ، فرآیند لمینیت هسته نیز بر بهره وری انرژی تأثیر می گذارد. استفاده از طرح های هسته ای-}}} reduge طرح های لایه دار یا زخم باعث کاهش شکاف هوا و نشت مغناطیسی در مسیر مغناطیسی می شود و از توزیع میدان مغناطیسی یکنواخت تر اطمینان می دهد ، و باعث کاهش ضررهای بار- می شود.
سیم پیچ: بهینه سازی تلفات بار
هنگامی که ترانسفورماتور تحت بار است ، عبور جریان از طریق سیم پیچ باعث ایجاد تلفات مقاومت می شود (همچنین به عنوان تلفات بار نیز شناخته می شود). برای کاهش این تلفات ، عواملی مانند مواد هادی ، طراحی سیم پیچ و قابلیت خنک کننده باید بهینه سازی شوند.
در مرحله اول ، -} اکسیژن خلوص- سیم پیچ های مس از رسانایی بهتری نسبت به آلومینیوم دارند و گرمای کمتری را برای همان جریان ایجاد می کنند و تلفات هادی را در حدود 30 ٪ کاهش می دهند. علاوه بر این ، استفاده از سیم های مس مسطح یا سیم پیچ های فویل ، استفاده از فضا را در سیم پیچ بهبود می بخشد و باعث کاهش تلفات غیرضروری در انتهای سیم پیچ می شود. سرانجام ، یک سیستم عایق با کیفیت 5 {5} بالا (به عنوان مثال ، فناوری اشباع فشار خلاء Nomex® یا VPI) تضمین می کند که سیم پیچ ها حتی در دماهای کار بالا پایدار و کارآمد باقی می مانند و از تخریب کارآیی به دلیل گرمای بیش از حد جلوگیری می کنند.
چگونه انتخاب کنیم؟ تمرکز بر استانداردهای کارایی و کل زندگی - هزینه چرخه
هنگام خرید ترانسفورماتور ، مهم نیست که فقط روی قیمت اولیه تمرکز کنید بلکه رتبه بندی بهره وری انرژی آن را در نظر بگیرید و هزینه های عملیاتی طولانی {0}. استانداردهای بین المللی مانند IEC 60076- 20} 20 و GB 20052 چین ترانسفورماتورها را به سطوح بازده مختلف طبقه بندی می کنند (به عنوان مثال ، سطح 1 ، سطح 2). به عنوان مثال ، یک ترانسفورماتور از نوع خشک 2000kVA با راندمان سطح 1 می تواند در مقایسه با یک ترانسفورماتور سطح 2 تقریباً 20،000 کیلووات ساعت در سال صرفه جویی کند. این صرفه جویی در مصرف انرژی می تواند بر اساس نرخ برق صنعتی اختلاف قیمت اولیه را طی 3 تا 5 سال جبران کند.
برای سناریوهای عملیاتی مداوم (مانند کارخانه ها ، بیمارستان ها یا مراکز داده) ، ترکیبی از هسته آلیاژ آمورف و بالا- inderdivity Windings مس با وجود هزینه اولیه بالاتر ، به دلیل افزایش قابل توجه- پس انداز انرژی ، ایده آل است. برای موارد استفاده متناوب ، یک ترانسفورماتور با فولاد سیلیکونی درجه-}}} ممکن است گزینه اقتصادی تری باشد.
پایان
بهینه سازی های هسته و سیم پیچ برای ترانسفورماتورهای کارآمد برای انرژی - مهم هستند. هنگام انتخاب ترانسفورماتور ، در نظر گرفتن نیازهای خاص مصرف انرژی ، مقایسه داده های راندمان انرژی و محاسبه کل هزینه چرخه - برای یافتن یک انرژی واقعی- صرفه جویی و هزینه- راه حل مؤثر است.
