Magnētiskā un elektromagnētiskā ekranēšana transformatora eļļas tvertnēm

Transformatora darbības laikā galvenā magnētiskā plūsma, kas iet caur kodolu, izraisīs dzelzs zudumu, un strāva, kas plūst tinumā, izraisīs vara zudumu. Papildus šiem diviem galvenajiem zaudējumu veidiem noplūdes plūsma, ko rada tinuma strāva un noplūdes plūsma, kas izplūst no kodola, kad kodols ir pārmērīgi novērtēts, arī radīs papildu zaudējumus transformatora strukturālajām daļām. Šīs strukturālās detaļas ietver tinumus, kodolu skavas, pamatnes un eļļas tvertnes.
Starp tiem lielos - jaudas transformatoros eļļas tvertnes siena kļūst par vienu no koncentrētajiem papildu zaudējumu apgabaliem, pateicoties lielajam laukumam un atrašanās vietai tuvu noplūdes magnētiskā lauka laukumam. Šī zaudējumu daļa ne tikai palielina enerģijas zudumus, bet arī var izraisīt vietēju naftas tvertnes sienas pārkaršanu, kas ietekmē transformatora darbības drošību un uzticamību.

Lai efektīvi samazinātu eļļas tvertnes sienas papildu zaudēšanu un novērstu vietējās temperatūras paaugstināšanos, magnētisko ekranējumu (kas sastāv no silīcija tērauda loksnēm) vai elektromagnētisko ekranējumu (izmantojot vara plāksnes vai alumīnija plāksnes), bieži izmanto lielo -} transformatoru eļļas tvertnes iekšpusē. Šie ekranēšanas materiāli var vadīt vai absorbēt noplūdes plūsmu, tādējādi samazinot tā ietekmi uz eļļas tvertni un citām strukturālām detaļām, un tie ir svarīgi pasākumi, lai uzlabotu transformatora darbības efektivitāti un dzīvi.

1. attēls: Transformatora noplūdes magnētiskais lauks

Magnētiskā ekranēšanas struktūra

2. attēls: Transformatora eļļas tvertnes magnētiskais ekranējums

 

 

 

a) sloksne - formas magnētiskais vairogs (magnētiskā vairoga augstums H ir vienāds ar silīcija tērauda loksnes platumu)
b) loksne - formas magnētiskais vairogs (magnētiskā vairoga augstums H ir vienāds ar silīcija tērauda loksnes laminēšanas biezumu)

Eļļas tvertnēm ir divas magnētiskās ekranēšanas struktūras, kā parādīts 2. attēlā. Viena ir sloksne - formas magnētiskais vairogs, kas ir silīcija tērauda loksne ar 1 dienas brūces platumu gredzenā, kā parādīts 2.a attēlā. Ja tiek izmantots šāda veida magnētiskais vairogs, noplūdes plūsma nonāk magnētiskajā vairogā no silīcija tērauda loksnes biezuma virziena, un virpuļa strāvas zudums magnētiskajā vairogā ir mazs; Otra veida magnētiskais vairogs ir loksne - formas magnētiskais vairogs, kas ir silīcija tērauda loksne, kas sagriezta b × l loksnēs, sakrauta noteiktā biezumā H, kā parādīts 2.b attēlā, un pēc tam uzstādīts uz eļļas tvertnes sienas. Šāda veida magnētiskajam vairogam ir liels virpuļu strāvas zudums magnētiskajā vairogā, jo noplūdes plūsma vertikāli nonāk magnētiskajā vairogā. Tomēr pēdējais magnētiskā vairoga tips ir vienkāršāks nekā pirmais.
Rūpnīcas parasti izmanto magnētisko ekranēšanu atbilstoši standartizētām platuma specifikācijām, kontrolē noplūdes plūsmu magnētiskā vairoga vidū, lai būtu aptuveni 1,7 t, un noteiktu magnētiskā vairoga biezumu tā, lai magnētiskā vairoga zudums būtu salīdzinoši mazs, un temperatūras paaugstināšanās tiek saglabāta pieļaujamā diapazonā.

3. attēls: noplūdes plūsmas blīvums un magnētiskās plūsmas sadalījums, kas ienāk eļļas tvertnes sienā

 

 

a) transformatora noplūdes magnētiskais lauks
b) noplūdes plūsmas blīvums, kas nonāk eļļas tvertnes sienā bez magnētiskā ekranēšanas
c) noplūdes plūsma magnētiskajā ekranējumā

Magnētiskās plūsmas blīvuma aprēķins magnētiskajā vairogā ir balstīts uz noplūdes plūsmas sadalījumu transformatorā. 1. attēlā parādīts noplūdes magnētiskais lauks transformatorā, un noplūdes plūsmas sadalījums, kas nonāk eļļas tvertnes sienā, parādīts 3. attēlā.
3. attēlā BM ir noplūdes magnētiskā blīvuma amplitūda, kas nonāk eļļas tvertnē un magnētiskajā vairogā, un tā ir arī magnētiskās plūsmas maksimālā vērtība eļļas tvertnes vidū un magnētiskais vairogs. Magnētiskā plūsma magnētiskajā vairogā ir magnētiskās plūsmas blīvuma integrālis gar augstumu, kā rezultātā parādīts attēls 3C. Attēlā. Magnētiskā vairoga laukuma dalīšana ar magnētisko plūsmu dod magnētiskās plūsmas blīvumu magnētiskajā vairogā.

Magnētiskā ekranēšanas izmantošana var palielināt noplūdes magnētiskās plūsmas radiālo komponentu, tādējādi palielinot tinuma radiālā magnētiskā plūsmas virpuļa zudumu un dažu spoļu vietējo temperatūras paaugstināšanos. Aprēķinot tinuma virpuļojošo strāvas zudumu un, ņemot vērā karstās vietas temperatūras paaugstināšanos, jāapsver magnētiskā ekranēšanas ietekme uz noplūdes magnētiskā lauka sadalījumu.
Magnētiskā ekranēšanas izmantošana var ievērojami samazināt naftas tvertnes zaudēšanu. Pēc magnētiskā ekranēšanas izmantošanas eļļas tvertnes zaudēšana ir zaudējumu summa eļļas tvertnes sienā un zaudējumi magnētiskajā vairogā.
Izmantojot magnētisko ekranēšanu, pievērsiet uzmanību magnētiskā ekranējuma fiksācijai un nodrošiniet labu magnētiskā ekranējuma zemējumu. Ja magnētiskais ekranējums nav fiksēts labi, transformatora troksnis var palielināties vibrācijas dēļ, un slikta zemējuma var izraisīt vietēju izlādi iespējamās suspensijas dēļ.

Magnētiskās ekranēšanas princips

Magnētiskās ekranēšanas konstrukcijas magnētiskās pretestības ceļš, kas ir daudz zemāks par degvielas tvertnes tērauda plāksni, uz degvielas tvertnes iekšējās sienas uzliekot augstu magnētisko caurlaidības materiālus (piemēram, silīcija tērauda loksnes), piespiežot noplūdes magnētisko plūsmu, lai aktīvi novirzītos no tvertnes korpusa un koncentrētu caur ekranēšanas slāņa. Šis process būtībā ir magnētiskās plūsmas - dabiskā izvēle pēc likuma "līdz minimuma magnētiskās pretestības" samazināšanai, noplūdes magnētisko lauku efektīvi uztver silīcija tērauda loksne, tādējādi ievērojami samazinot virpuļa strāvas zaudējumus degvielas tvertnes sienā un izvairoties no vietējas pārkaršanas riska riska. Tajā pašā laikā kā spēcīgam ierobežotam magnētiskajam šuntam magnētiskais vairogs aizslēdz izkliedēto noplūdes magnētisko plūsmu pašā iekšpusē, veidojot slēgtu cilpu, ievērojami vājinot klaiņojošo magnētiskā lauka stiprību ārpus degvielas tvertnes (īpaši atveres un metināšanas zonu) un novēršot elektromagnētisko traucējumus apkārtējā aprīkojumā. Izmaksas ir tādas, ka ekranējošais slānis rada histerēzi un virpuļprogrammas zaudējumus, kas saistīti ar magnētiskās plūsmas pārvadāšanu (ko var optimizēt, izvēloties zemu -} zaudējumu silīcija tērauda un siltuma izkliedes dizainu), bet vispārējie zaudējumi ir sasnieguši stratēģisku migrāciju no nekontrolējamas aprīkojuma un elektromāžas ar degvielas tvertni) līdz pārvaldāmai koncentrācijai (Shield), kas veicina uzskaites drošību.

Elektromagnētiskā ekranēšana

Elektromagnētisko ekranēšanu izmanto arī lielo - jaudas transformatoru ekranēšanai, īpaši eļļas tvertnes ekranēšanai tuvu lieliem strāvas vadiem.
Elektromagnētiskā ekranēšana izmanto virpuļu strāvas vadošās plāksnēs, lai pārdalītu noplūdes plūsmu. Tās funkcija ir palielināt elektromagnētiskās ekranējuma daļas magnētisko pretestību tā, lai samazinātu elektromagnētiskās ekranējuma noplūdes plūsmas komponentu, tādējādi samazinot virpuļa strāvu un virpuļa strāvas zudumu blīvumu eļļas tvertnē, samazinot naftas tvertnes un strukturālo detaļu vietējo pārmērīgu pārmērīgu pārnešanu un strukturālo daļu.
Tā kā elektromagnētiskajā ekranējumā ir virpuļu straumes, elektromagnētiskajā ekranējumā ir zaudējumi, tāpēc eļļas tvertnes zudums ir zaudējumu summa eļļas tvertnes sienā un zudumi elektromagnētiskajā vairogā.
Parasti, ja alumīnija plāksnes izmanto kā elektromagnētisko ekranējumu, alumīnija plākšņu biezums ir aptuveni 8 mm; Izmantojot vara plāksnes kā elektromagnētisko ekranējumu, vara plākšņu biezums ir aptuveni 4 mm.
Tā kā elektromagnētiskajam ekranējumam ir virpuļa strāvas reakcija, elektromagnētiskais ekranējums samazinās noplūdes plūsmas radiālo komponentu, kas ne tikai samazina eļļas tvertnes zudumu, bet arī samazina tinuma radiālās noplūdes plūsmas virpuļdzemdību zudumu. Magnētiskā ekranēšanas un elektromagnētiskā ekranējuma izmantošanas ietekme, lai samazinātu papildu zaudējumus, ir parādīta tabulā, un kopējie papildu zaudējumi, lietojot magnētisko ekranējumu, ir 100% salīdzināšanai.

Elektromagnētiskās ekranēšanas princips

Eddy strāvas anti - magnētisms: metāla materiāli ar labu elektrisko vadītspēju (piemēram, vara, alumīnija utt.) Tiek izmantoti kā vairogi eļļas tvertnes portā. Kad transformators darbojas, mainīgais magnētiskais lauks šajos vadītspējīgajos materiālos ģenerēs virpuļviesas. Saskaņā ar Lenca likumu Eddy Curres ģenerēs magnētisko lauku sākotnējā magnētiskā lauka pretējā virzienā. Šis reversais magnētiskais lauks var kompensēt sākotnējā magnētiskā lauka daļu, tādējādi vājinot magnētisko lauku un samazinot magnētiskā lauka noplūdi caur eļļas tvertnes portu.

Elektriskā lauka pārtraukšana un lādēšanas neitralizācija: Pēc elektriskā vairoga iezemēšanas tas var pārtraukt elektrisko lauku uz vadītāja virsmas. Tā kā elektriskais lauks, ko rada augstais {- potenciālais ķēde, izraisīs lādiņus vairogā, šie izraisītie lādiņi nonāk zemē caur zemējuma punktu, tādējādi neitralizējot lādiņus uz vadītāja virsmas, nomācot elektriskā lauka savienojuma traucējumus un neļaujot elektriskajam laukam ietekmēt ārpuses tvertnes portu.

Galveno atšķirību starp magnētisko ekranējumu un elektromagnētisko ekranējumu var iegūt no ietekmes uz magnētiskās noplūdes lauku. Izmantojot magnētisko ekranējumu, sk. 3. attēlu, noplūdes magnētiskās plūsmas galvenais ceļš ir tinuma augstums un radiālā ceļa gaisa ceļa garums. Feromagnētiskajiem materiāliem ir maza ietekme uz magnētiskās plūsmas sadalījumu to augstās magnētiskās caurlaidības dēļ. No magnētiskās ķēdes un magnētiskā lauka aprēķina viedokļa var uzskatīt, ka magnētiskās plūsmas sadalījums ir fiksēta magnētiskā plūsmas magnētiskā ķēde. Magnētiskā ekranējuma pievienošana eļļas tvertnes iekšpusē būtībā neietekmē magnētiskās plūsmas sadalījumu.
Tas tā ir arī patiesībā. Eksperimenti ir apstiprinājuši, ka magnētiskās ekranēšanas lietošanai nav ietekmes uz transformatora īso - shēmas pretestību, tas ir, magnētiskās plūsmas daudzums nav mainījies; Tomēr elektromagnētiskā ekranējuma noplūdes magnētiskais lauks netālu no lielā strāvas svina ir atšķirīgs. Pēc elektromagnētiskās ekranējuma pievienošanas eļļas tvertnes sienai elektromagnētiskā ekranējuma virpuļstūris kompensēs noplūdes magnētisko plūsmu, ko rada lielā strāvas svins, samazinot svina noplūdes magnētisko plūsmu. Šis ir fiksēts ampērs - pagrieziena magnētiskais lauks, un virpuļu strāva samazina noplūdes magnētisko plūsmu.