Magnetické a elektromagnetické stínění pro nádrže na transformátorské olejové nádrže

Během provozu transformátoru hlavní magnetický tok procházející jádrem způsobí ztrátu železa a proud proudící v klikatém návaznosti způsobí ztrátu mědi. Kromě těchto dvou hlavních typů ztrát způsobí tok úniku generovaný klikatým proudem a tok úniku z jádra, když je jádro nadměrně exexcitováno, také způsobí další ztráty na strukturálních částech transformátoru. Tyto strukturální části zahrnují vinutí, jádrové svorky, jádrové listy a olejové nádrže.
Mezi nimi se ve velkých transformátorech kapacity - stává stěna olejové nádrže jednou z koncentrovaných oblastí dodatečných ztrát v důsledku své velké oblasti a umístění v blízkosti oblasti úniku magnetického pole. Tato část ztráty nejen zvyšuje ztrátu energie, ale může také způsobit místní přehřátí stěny olejové nádrže, což ovlivňuje bezpečnost a spolehlivost transformátorového provozu.

Aby se účinně snížila dodatečná ztráta stěny olejové nádrže a zabránila nárůstu lokální teploty, je často používána magnetický stínění (složený z křemíkových ocelových listů) nebo elektromagnetické stínění (pomocí měděných desek nebo hliníkových destiček). Tyto stínící materiály mohou vést nebo absorbovat tok úniku, čímž se sníží jeho dopad na olejovou nádrž a další strukturální části a jsou důležitými opatřeními ke zlepšení provozní účinnosti a životnosti transformátoru.

Obrázek 1: Magnetické pole pro únik transformátoru

Struktura magnetického stínění

Obrázek 2: Transformátorové olejové nádrže Magnetické stínění

 

 

 

A) Strip - tvarovaný magnetický štít (výška magnetického štítu H se rovná šířce křemíkové ocelové plech)
b) List - ve tvaru magnetického štítku (výška magnetického štítku H se rovná tloušťce laminace plechu křemíkové oceli)

Existují dvě struktury magnetického stínění pro olejové nádrže, jak je znázorněno na obrázku 2. Jeden je pás - tvarovaný magnetický štít, což je list křemíku s šířkou 1denní rány do kruhu, jak je znázorněno na obrázku 2A. Když se používá tento typ magnetického štítu, tok úniku vstupuje do magnetického štítku před směrem tloušťky křemíkového ocelového plechu a ztráta vířivého proudu v magnetickém štítku je malá; Druhým typem magnetického štítu je list - ve tvaru magnetického štítku, což je křemíkový ocelový plech nařezán do listů B × L, naskládaný do určité tloušťky H, jak je znázorněno na obrázku 2b, a poté nainstalován na stěnu olejové nádrže. Tento typ magnetického štítu má v magnetickém štítu velkou ztrátu vířivého proudu, protože tok úniku vstupuje do magnetického štítu svisle. Posledně uvedený typ magnetického štítu je však jednodušší výroba než ten první.
Továrny obvykle používají magnetické stínění podle standardizovaných specifikací šířky, kontrolujte tok úniku uprostřed magnetického štítu tak, aby byl asi 1,7T, a určují tloušťku magnetického štítu, takže ztráta magnetického štítu je relativně malá a zvýšení teploty je udržována v přípustném rozmezí.

Obrázek 3: Hustota toku úniku a rozdělení magnetického toku vstupující do stěny olejové nádrže

 

 

a) Únikové magnetické pole transformátoru
b) Hustota toku úniku vstupující do stěny olejové nádrže bez magnetického stínění
c) Tok úniku při magnetickém stínění

Výpočet hustoty magnetického toku v magnetickém štítu je založen na distribuci toku úniku v transformátoru. Obrázek 1 ukazuje magnetické pole úniku v transformátoru a rozdělení toku úniku vstupujícího do olejové nádrže je znázorněno na obrázku 3.
Na obrázku 3 je BM amplitudou magnetické hustoty úniku vstupující do olejové nádrže a magnetického štítu a je to také maximální hodnota magnetického toku uprostřed olejové nádrže a magnetického štítu. Magnetický tok v magnetickém štítu je integrálem hustoty magnetického toku podél výšky, což má za následek obrázek znázorněný na obrázku 3c. Dělení oblasti magnetického štítku magnetickým tokem dává hustotu magnetického toku v magnetickém štítu.

Použití magnetického stínění může zvýšit radiální složku magnetického toku úniku, čímž se zvýší ztráta vířivého proudu radiálního magnetického toku vinutí a lokální teplotní zvýšení některých cívek. Při výpočtu ztráty vířivého proudu vinutí a zvažování zvýšení teploty horkého botu je třeba zvážit vliv magnetického stínění na distribuci magnetického pole úniku.
Použití magnetického stínění může výrazně snížit ztrátu olejové nádrže. Po použití magnetického stínění je ztráta olejové nádrže součtem ztráty stěny olejové nádrže a ztráty magnetického štítu.
Při použití magnetického stínění věnujte pozornost fixaci magnetického stínění a zajistěte dobré uzemnění magnetického stínění. Pokud není magnetické stínění dobře fixováno, může se hluk transformátoru v důsledku vibrací zvýšit a špatné uzemnění může způsobit lokální výboj v důsledku potenciálního suspenze.

Princip magnetického stínění

Magnetické stínění konstruuje cestu magnetickou rezistencí mnohem nižší než ocelová deska palivové nádrže položením materiálů s vysokou magnetickou permeabilitou (jako jsou křemíkové ocelové listy) na vnitřní stěně palivové nádrže, což nutí k úniku magnetického toku, aby se aktivně odchýlila od těla nádrže a soustředila se skrz stíněnou vrstvu. Tento proces je v podstatě přirozeným výběrem magnetického toku - podle zákona „minimalizace magnetické rezistence“ je magnetické pole úniku účinně zachyceno listu křemíkonové oceli, čímž výrazně snižuje ztrátu vířivé proudu v stěně palivové nádrže a zabrání riziku místního přehřátí. Současně, jako silný omezený magnetický zkrat, magnetický štít zamkne rozptýlený únikový magnetický tok uvnitř sebe, aby vytvořil uzavřenou smyčku, což výrazně oslabuje zbloudilou sílu magnetického pole mimo palivovou nádrž (zejména otevírací a svařovací oblast) a eliminuje elektromagnetické rušení k okolnímu zařízení. Náklady spočívají v tom, že stínící vrstva generuje hysterezi a ztráty vířivého proudu v důsledku přenášení magnetického toku (který může být optimalizován výběrem nízké - ztráty křemíkonové oceli a rozptylu tepla), ale celková ztráta dosáhla strategické migrace (palivová nádrž), aby se zohlednila bezpečnostní konkurence a elektrická konkurence a elektrická konkurence a elektrická konkurence a elektrická konkurence a bezpečnostní zařízení.

Elektromagnetické stínění

Elektromagnetické stínění se také používá pro stínění olejových nádrží velkých transformátorů kapacity -}, zejména stínění olejové nádrže poblíž velkých proudových vodičů.
Elektromagnetické stínění používá vířivé proudy ve vodivých deskách k přerozdělení toku úniku. Jeho funkcí je zvýšit magnetickou odolnost proti elektromagnetickému stínění, aby se složka toku úniku elektromagnetického stínění snížila, čímž se snížila hustota ztráty vítězného proudu v olejové nádrži, snižuje ztrátu v olejové nádrži a eliminuje lokální přehřátí a strukturální části.
Protože v elektromagnetickém stínění jsou vířivé proudy, dochází ke ztrátám v samotném elektromagnetickém stínění, takže ztráta olejové nádrže je součtem ztráty ve stěně olejové nádrže a ztrátu elektromagnetického stínění.
Obecně platí, že při použití hliníkových desek jako elektromagnetického stínění je tloušťka hliníkových desek asi 8 mm; Při použití měděných desek jako elektromagnetického stínění je tloušťka měděných desek asi 4 mm.
Vzhledem k tomu, že elektromagnetické stínění má reakci vířivého proudu, elektromagnetické stínění sníží radiální složku toku úniku, což nejen snižuje ztrátu olejové nádrže, ale také snižuje ztrátu vířivého proudu radiálního únikového toku vinutí. V tabulce je uveden účinek použití magnetického stínění a elektromagnetického stínění pro snížení dalších ztrát a celková dodatečná ztráta při použití magnetického stínění je pro srovnání 100%.

Princip elektromagnetického stínění

Jako štíty na olejové nádrži se používají jako štíty Anti - Magnetismus: Kovové materiály s dobrou elektrickou vodivostí (jako je měď, hliník atd.). Když transformátor běží, střídavé magnetické pole v těchto vodivých materiálech generuje vířivé proudy. Podle Lenzova zákona vytvoří vířivé proudy magnetické pole v opačném směru původního magnetického pole. Toto reverzní magnetické pole může kompenzovat část původního magnetického pole, čímž oslabuje magnetické pole a snižuje únik magnetického pole pomocí portu olejové nádrže.

Ukončení elektrického pole a neutralizace náboje: Po uzemnění elektrického štítů může elektrické pole ukončit na povrchu vodiče. Vzhledem k tomu, že elektrické pole generované vysokým - potenciálním obvodem vyvolá náboje v štítu, tyto indukované náboje vstupují do země uzemňovacím bodem, čímž neutralizují náboje na povrchu vodiče, potlačují spojovací rušení elektrického pole a zabraňují elektrickému pole vnějším polem vnějším polem olejovým nádrží.

Hlavní rozdíl mezi magnetickým stíněním a elektromagnetickým stíněním lze odvodit z dopadu na pole magnetického úniku. Při použití magnetického stínění, viz obrázek 3, hlavní cesta magnetického toku úniku je výška vinutí a délky vzduchu radiální dráhy. Feromagnetické materiály mají malý vliv na distribuci magnetického toku díky jejich vysoké magnetické propustnosti. Z pohledu výpočtu magnetického obvodu a magnetického pole lze vzít v úvahu, že distribuce magnetického toku je pevný magnetický obvod magnetického toku. Přidání magnetického stínění uvnitř olejové nádrže v podstatě neovlivňuje distribuci magnetického toku.
To je také ve skutečnosti. Pokusy potvrdily, že použití magnetického stínění nemá žádný účinek na krátký - impedance transformátoru, tj. Množství magnetického toku se nezměnilo; Únikové magnetické pole elektromagnetického stínění poblíž velkého proudu je však odlišné. Po přidání elektromagnetického stínění ke stěně olejové nádrže bude vířivý proud elektromagnetického stínění vyrovnat magnetický tok úniku generovaný velkým proudem, čímž se sníží magnetický tok vodiče. Jedná se o pevné ampere - otočit magnetické pole a vířivý proud snižuje magnetický tok úniku.