Oszczędność magnetyczna i elektromagnetyczna dla zbiorników oleju transformatora

Podczas eksploatacji transformatora główny strumień magnetyczny przechodzący przez rdzeń spowoduje utratę żelaza, a prąd przepływający w uzwojeniu spowoduje utratę miedzi. Oprócz tych dwóch głównych rodzajów strat, strumień upływu generowanego przez prąd uzwojenia i strumień upływu uciekającego z rdzenia, gdy rdzeń jest nadmiernie podekscytowany, spowoduje również dodatkowe straty w strukturalnych częściach transformatora. Te części strukturalne obejmują uzwojenia, zaciski rdzeniowe, arkusze rdzenia i zbiorniki oleju.
Wśród nich w dużych transformatorach pojemności - ściana zbiornika oleju staje się jednym ze skoncentrowanych obszarów dodatkowych strat ze względu na duży obszar i lokalizację w pobliżu obszaru pola magnetycznego wycieku. Ta część straty nie tylko zwiększa utratę energii, ale może również powodować lokalne przegrzanie ściany zbiornika oleju, wpływając na bezpieczeństwo i niezawodność działania transformatora.

Aby skutecznie zmniejszyć dodatkową utratę ściany zbiornika oleju i zapobiec lokalnej wzrostu temperatury, chronowanie magnetyczne (złożone ze stali krzemowej) lub ekranowanie elektromagnetyczne (przy użyciu miedzianych płyt lub płyt aluminiowych) Technologia jest często stosowana w zbiorniku olejowym o dużych transformatorach zdolności -. Te materiały ekranowe mogą prowadzić lub pochłaniać strumień upływu, zmniejszając w ten sposób jego wpływ na zbiornik oleju i inne części strukturalne, i są ważnymi środkami w celu poprawy wydajności pracy i żywotności transformatora.

Rysunek 1: Pole magnetyczne przecieku transformatora

Struktura ochrony magnetycznej

Rysunek 2: Transformator zbiornika oleju magnetycznego

 

 

 

a) pasek - w kształcie tarczy magnetycznej (wysokość tarczy magnetycznej H jest równa szerokości blachy stalowej silikonowej)
b) Arkusz - W kształcie tarczy magnetycznej (wysokość tarczy magnetycznej H jest równa grubości laminowania blachy krzemowej)

Istnieją dwie struktury ochrony magnetycznej dla zbiorników oleju, jak pokazano na ryc. 2. Jedna to pasek - tarcza magnetyczna, która jest krzemowym arkuszem stali o szerokości 1 -dniowej rany w pierścieniu, jak pokazano na ryc. 2a. Gdy stosuje się ten rodzaj tarczy magnetycznej, strumień upływu wchodzi do tarczy magnetycznej z kierunku grubości blachy stalowej silikonowej, a utrata prądu wirowego w tarczy magnetycznej jest niewielka; Drugim typem tarczy magnetycznej jest arkusz - tarcza magnetyczna, która jest krzemową arkuszką stalową wyciętą na arkusze B × L, ułożone w pewnej grubości H, jak pokazano na rysunku 2b, a następnie zainstalowana na ścianie zbiornika oleju. Ten typ tarczy magnetycznej ma dużą stratę prądu wirowego w tarczy magnetycznej, ponieważ strumień upływu wchodzi do tarczy magnetycznej w pionie. Jednak ten ostatni rodzaj tarczy magnetycznej jest prostszy do produkcji niż ten pierwszy.
Fabryki zwykle używają ochrony magnetycznej zgodnie ze znormalizowanymi specyfikacjami szerokości, kontrolują strumień upływu na środku tarczy magnetycznej, aby wynosić około 1,7t i określić grubość tarczy magnetycznej, tak że utrata tarczy magnetycznej jest stosunkowo niewielka, a wzrost temperatury jest utrzymywany w dopuszczalnym zakresie.

Rysunek 3: Gęstość strumienia upływu i rozkład strumienia magnetycznego wchodzący do ściany zbiornika oleju

 

 

a) Pole magnetyczne wycieku transformatora
b) Gęstość strumienia upływu wchodzącego do ściany zbiornika oleju bez chronu magnetycznego
c) strumień upływu w ekranach magnetycznych

Obliczanie gęstości strumienia magnetycznego w tarczy magnetycznej opiera się na rozkładowi strumienia upływu w transformatorze. Rycina 1 pokazuje pole magnetyczne upływu w transformatorze, a rozkład strumienia upływu wchodzącego do ściany zbiornika oleju pokazano na rycinie 3.
Na rycinie 3 BM to amplituda gęstości magnetycznej wycieku wchodzącego do zbiornika oleju i tarczy magnetycznej, a także maksymalna wartość strumienia magnetycznego na środku zbiornika oleju i tarczy magnetycznej. Strumień magnetyczny w tarczy magnetycznej jest całką gęstości strumienia magnetycznego wzdłuż wysokości, co daje rysunek pokazany na rycinie 3C. Dzielenie powierzchni tarczy magnetycznej przez strumień magnetyczny daje gęstość strumienia magnetycznego w tarczy magnetycznej.

Zastosowanie ochrony magnetycznej może zwiększyć promieniowy składnik strumienia magnetycznego upływu, zwiększając w ten sposób utratę prądu wirowego promieniowego strumienia magnetycznego uzwojenia i lokalną wzrost temperatury niektórych cewek. Podczas obliczania utraty wiru wirowego uzwojenia i uwzględnienie wzrostu temperatury gorącego miejsca należy wziąć pod uwagę wpływ ochrony magnetycznej na rozkład pola magnetycznego wycieku.
Zastosowanie ochrony magnetycznej może znacznie zmniejszyć utratę zbiornika oleju. Po zastosowaniu ochrony magnetycznej utrata zbiornika oleju jest sumą utraty w ścianie zbiornika oleju i utraty osłony magnetycznej.
Używając ochrony magnetycznej, zwróć uwagę na utrwalanie ochrony magnetycznej i zapewnij dobre uziemienie ochrony magnetycznej. Jeśli ekranowanie magnetyczne nie jest dobrze ustalone, hałas transformatora może wzrosnąć z powodu wibracji, a słabe uziemienie może powodować lokalne rozładowanie z powodu potencjalnego zawieszenia.

Zasada ochrony magnetycznej

Wprowadzanie ochrony magnetycznej konstruuje ścieżkę oporową magnetyczną znacznie niższą niż stalowa płyta zbiornika paliwa poprzez układanie wysokich materiałów przepuszczalności magnetycznej (takich jak krzemowe arkusze stali) na wewnętrznej ścianie zbiornika paliwa, zmuszając strumień magnetyczny wycieku do aktywnego odejścia od ciała zbiornika i koncentracji przez warstwę osłony. Proces ten jest zasadniczo naturalny wybór strumienia magnetycznego - Zgodnie z prawem „minimalizacji oporu magnetycznego”, pola magnetyczna wycieków jest skutecznie przechwytywane przez krzemową arkusz stali, co znacznie zmniejsza stratę prądu wirowego w ścianie zbiornika paliwa i unikając ryzyka lokalnego przedziału. W tym samym czasie, jako silny ograniczony bocznik magnetyczny, tarcza magnetyczna blokuje rozproszony strumień magnetyczny w sobie, tworząc zamkniętą pętlę, znacznie osłabiając wytrzymałość pola magnetycznego poza zbiornikiem paliwa (zwłaszcza obszar otwierający i spoiny) oraz eliminując interferencję elektromagnetyczną do otaczających urządzeń. Koszt polega na tym, że warstwa osłoną generuje histereza i straty prądu wirowego z powodu przenoszenia strumienia magnetycznego (które można zoptymalizować poprzez wybór niskiej - straty stali krzemowej i rozpraszania ciepła), ale ogólna strata osiągnęła strategiczną migrację z niekontrolowanej dyspersji (zbiornik paliwa) do koncentracji zarządzania (stężenie paliwa), przyjmowanie bezpieczeństwa konstrukcji i elektromagronizmu.

Oszczędność elektromagnetyczna

Oszczędność elektromagnetyczna jest również używana do ekranowania zbiornika oleju dużych transformatorów pojemności -, zwłaszcza chronu zbiornika oleju w pobliżu dużych prądów.
Elektromagnetyczne ekranowanie wykorzystuje prądy wirowe w płytkach przewodzących do redystrybucji strumienia upływu. Jego funkcją jest zwiększenie oporności magnetycznej części ekranowej elektromagnetycznej, tak że składnik strumienia upływu części elektromagnetycznej części osłony jest zmniejszony, zmniejszając w ten sposób gęstość utraty prądu wirowego i utraty prądu wirowego w zbiorniku olejowym, zmniejszając utratę zbiornika oleju i eliminując lokalne przegrane zbiornika oleju.
Ponieważ w osłonie elektromagnetycznej występują prądy wirowe, w samej osłonie elektromagnetycznej występują straty w samej osłonie elektromagnetycznej, więc utrata zbiornika oleju jest sumą straty w ścianie zbiornika oleju i straty w osłonie elektromagnetycznej.
Zasadniczo przy użyciu płyt aluminiowych jako ekranowania elektromagnetycznego grubość płyt aluminiowych wynosi około 8 mm; Podczas używania miedzianych płyt jako ekranowania elektromagnetycznego grubość miedzianych płyt wynosi około 4 mm.
Ponieważ ekranowanie elektromagnetyczne ma reakcję prądu wirowego, ekranowanie elektromagnetyczne zmniejszy składnik promieniowy strumienia upływu, który nie tylko zmniejsza utratę zbiornika oleju, ale także zmniejsza utratę prądu wirowego strumienia upływu promieniowego uzwojenia. W tabeli pokazano efekt zastosowania ochrony magnetycznej i chronu elektromagnetycznego w celu zmniejszenia dodatkowych strat, a całkowita dodatkowa strata podczas korzystania z ochrony magnetycznej wynosi 100% dla porównania.

Zasada ekranowania elektromagnetycznego

Magnetyzm prądu wirowego Anti -: materiały metalowe o dobrej przewodności elektrycznej (takie jak miedź, aluminium itp.) Są używane jako tarczowe w porcie zbiornika oleju. Po uruchomieniu transformatora naprzemienne pole magnetyczne generuje prądy wirowe w tych materiałach przewodzących. Zgodnie z prawem Lenza prądy wirowe wygenerują pole magnetyczne w przeciwnym kierunku oryginalnego pola magnetycznego. To odwrotne pole magnetyczne może zrównoważyć część oryginalnego pola magnetycznego, osłabiając w ten sposób pole magnetyczne i zmniejszając wyciek pola magnetycznego przez port zbiornika oleju.

Zakończenie pola elektrycznego i neutralizacja ładunku: Po uziemieniu tarczy elektrycznej może zakończyć pole elektryczne na powierzchni przewodu. Ponieważ pole elektryczne generowane przez obwód potencjalny wysoki - indukuje ładunki w tarczy, te indukowane ładunki dostają się do gruntu przez punkt uziemienia, neutralizując ładunki na powierzchni przewodu, tłumiąc interferencję sprzęgania pola elektrycznego i zapobiegając wpływowi elektrycznego na zewnątrz przez port zbiornika oleju.

Główną różnicą między ekranem magnetycznym a ekranem elektromagnetycznym można wyprowadzić z wpływu na pole wycieku magnetycznego. Podczas korzystania z ochrony magnetycznej patrz ryc. 3 główną ścieżką strumienia magnetycznego upływu jest wysokość uzwojenia i długość ścieżki powietrza ścieżki promieniowej. Materiały ferromagnetyczne mają niewielki wpływ na rozkład strumienia magnetycznego ze względu na ich wysoką przepuszczalność magnetyczną. Z perspektywy obwodu magnetycznego i obliczeń pola magnetycznego można uznać, że rozkład strumienia magnetycznego jest stałym obwodem magnetycznym strumienia magnetycznego. Dodanie ochrony magnetycznej wewnątrz zbiornika oleju zasadniczo nie wpływa na rozkład strumienia magnetycznego.
Tak jest również w rzeczywistości. Eksperymenty potwierdziły, że zastosowanie ochrony magnetycznej nie ma wpływu na krótką impedancję obwodu - transformatora, to znaczy ilość strumienia magnetycznego nie zmieniła się; Jednak pole magnetyczne wycieku elektromagnetycznego osłonięcia w pobliżu dużego prądu jest inne. Po dodaniu ochrony elektromagnetycznej do ściany zbiornika oleju, prąd wirowy elektromagnetycznej ekranowania zrównoważy strumień magnetyczny wycieku generowanego przez duży prąd ołowiu, zmniejszając strumień magnetyczny wycieku ołowiu. Jest to stały ampere - obróć pole magnetyczne, a prąd wirowy zmniejsza strumień magnetyczny wycieku.