Energieeffiziente Transformatoren sind eine Art von Stromtransformatoren, die den Energieverbrauch während des Betriebs durch optimiertes Design, die Einführung neuer Materialien und fortschrittliche Fertigungsprozesse erheblich reduzieren. Sie werden in der Stromübertragung, der industriellen Produktion, der Gebäude-Stromverteilung und anderen Bereichen weit verbreitet und spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Energieverwendungseffizienz und der Reduzierung von Energieverschwendung.
Vorteile von energieeffizienten Transformatoren
1. Low Loss Charakteristiken
Niedriges Nichtlastverlust: Durch die Verbesserung der Kernstruktur (z. B. die Verwendung von Stufenverbindungen) und die Verwendung von Materialien mit hoher Durchlässigkeit (z. B. Orientierte Siliziumstahlblatte), Hystereseverlust und Wirbelstromverlust im Kern reduziert werden. Zum Beispiel können Transformatoren mit hochwertigem Siliziumstahlblatten wie 30Q130 im Vergleich zu herkömmlichen Produkten den Leerlastverlust um mehr als 30% reduzieren.
Geringer Lastverlust: Kupferdraht mit hoher Leitfähigkeit (z. B. sauerstofffreie Kupferdrähte) oder Aluminiumdrähte (z. B. Seltene Erden-Aluminiumlegierungsdrähte) werden verwendet, und die Wickelstruktur wird optimiert (wie Foliewicklungen und transposed Leiter), um Widerstandsverlust und zusätzliche Verluste in den Wickeln zu reduzieren. Unter der Nennlast ist der Lastverlust von energieeffizienten Transformatoren in der Regel 10% - 20% niedriger als der gewöhnlicher Transformatoren.
2. Hohe Betriebswirksamkeit: Aufgrund der Reduzierung des Nichtlastverlusts und des Lastverlusts ist die Betriebseffizienz von energieeffizienten Transformatoren unter verschiedenen Lastraten höher als die von gewöhnlichen Transformatoren. Besonders bei leichten Lastenbetrieben (z. B. Verteilungstransformatoren arbeiten häufig bei 30% - 60% Lastrate), der Effizienzvorteil von energieeffizienten Transformatoren ist offensichtlicher, der Energieverschwendung während des langfristigen Betriebs effektiv reduzieren kann.
3. Lange Lebensdauer: Isoliermaterialien mit höherer Temperaturbeständigkeit (wie Isolierpapier der Klasse N und hochtemperaturbeständiges Isolieröl) werden verwendet, und das Wärmeabwicklungsdesign wird optimiert (wie die Erhöhung der Wärmeabwicklungsfläche und die Verwendung von erzwungenem Ölzirkulationskühlung), um die thermische Stabilität des Transformators zu verbessern, seine Lebensdauer zu verlängern und indirekt den Energie - und Ressourcenverbrauch durch den Ausrüstungsaustausch zu reduzieren.
Die wichtigsten Arten von energieeffizienten Transformatoren 1. S11 und S13 - Serie Öl-Eintaucht Verteilungstransformatoren: Dies sind energieeffiziente Öl-Eintaucht - Transformatoren in China weit verbreitet. Die S11 - Serie verfügt über eine vollständig versiegelte Struktur und hochdurchlässige Siliziumstahlbleche, mit einem Verlust im Leerlauf im Vergleich zur S9 - Serie um etwa 30% reduziert. Die S13 - Serie optimiert das Kern - und Wicklungsdesign weiter, wobei der Nichtlastverlust im Vergleich zur S11 - Serie um mehr als 20% reduziert wird und eine bessere Kurzschlussbeständigkeit aufweist. 2. Trockentyp-Verteilungstransformatoren der Serie SCB10 und SCB13: Geeignet für Orte mit hohen Anforderungen an Brand - und Explosionsschutz (z. B. Hochhäuser, Krankenhäuser und U-Bahnen). Die SCB10 - Serie verwendet Epoxidharz-Gießtechnologie mit geringen Lastverlusten. Die SCB13 - Serie reduziert durch verbesserte Kernmaterialien und Wickelverfahren sowohl den Leerlastverlust als auch den Lastverlust um 15% - 20% im Vergleich zur SCB10 - Serie mit geringer Teilentladung und geringer Geräusche. 3. Amorphe Legierung Transformatoren: Amorphe Legierung Materialien werden als Kern verwendet. Amorphe Legierungen haben ausgezeichnete magnetische Eigenschaften, und ihr Nichtlastverlust beträgt nur 1 / 3 - 1 / 5 der traditionellen Silikonstahl-Blech - Transformatoren, wodurch sie zu einem der energieeffizienten Transformatoren mit dem niedrigsten Nichtlastverlust gehören. Allerdings haben amorphe Legierungsmaterialien eine hohe Härte und Bruchheit, was die Verarbeitung schwierig und die Kosten relativ hoch macht. Sie eignen sich hauptsächlich für Anlässe mit langen Leerlaufzeiten und geringen Lasten (z. B. Verteilungstransformatoren in ländlichen Stromnetzen und städtischen Verteilungsnetzen). Anwendung und Förderung von energieeffizienten Transformatoren Politische Unterstützung: Der Staat hat energieeffiziente Transformatoren in den Förderkatalog von energiesparenden Produkten aufgenommen und fördert den Ersatz gewöhnlicher Transformatoren durch finanzielle Subventionen, obligatorische Energieeffizienzstandards und andere Mittel. So schreibt beispielsweise die „Minimal Admissible Values of Energy Efficiency and Energy Efficiency Grades for Power Transformators" (GB 20052 - 2021) vor, dass seit dem 1. Juni 2022 neu produzierte Transformatoren die Energieeffizienzstufe 2 oder höher erfüllen müssen, wodurch energieintensive Produkte weiter eliminiert werden. Ökonomische Vorteile: Obwohl die anfänglichen Anschaffungskosten von energieeffizienten Transformatoren 10% - 30% höher sind als die von gewöhnlichen Transformatoren, können die Kosten in der Regel innerhalb von 3 - 8 Jahren durch langfristige Energieeinsparungen wiedererholt werden. Nehmen wir einen 1000kVA S13 - Serie Öl-Eintauchten Transformator als Beispiel, im Vergleich zu der S9 - Serie, kann es etwa 5000 - 8000 kWh Strom pro Jahr einsparen. Basierend auf dem industriellen Strompreis von 0,8 Yuan / kWh reicht die jährliche Einsparung der Stromkosten zwischen 4000 und 6400 Yuan. Zusammenfassend sind energieeffiziente Transformatoren die Schlüsselgeräte für die Energieeinsparung und Verbrauchsreduktion in Stromnetzen. Ihre Förderung und Anwendung sind von großer praktischer Bedeutung für die Erreichung der "Dual-Carbon" - Ziele und die Förderung der Transformation der Energiestruktur. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Materialtechnologie und der Fertigungsprozesse wird die Leistung der energieeffizienten Transformatoren weiter verbessert und ihre Kosten werden allmählich sinken, was zu breiteren Anwendungen in verschiedenen Bereichen in der Zukunft führt.
