Dầu cách điện lưu thông lặng lẽ bên trong máy biến áp và thiết kế phối hợp của các tấm thép silicon{0}}hiệu suất cao và các kênh dầu làm mát chuyển sự thất thoát năng lượng điện thành sự tản nhiệt tinh tế. Một máy biến áp tiết kiệm năng lượng mới-tiết kiệm đủ điện mỗi năm để cung cấp điện cho hàng chục hộ gia đình trong một năm.
Dầu biến áp, nhờ đặc tính làm mát và cách nhiệt tuyệt vời, trực tiếp giảm-tổn thất khi không tải và tải trong quá trình vận hành máy biến áp. Máy biến áp-thế hệ mới sử dụng tấm thép silicon hiệu suất cao-và cấu trúc lõi được tối ưu hóa không có-tổn thất khi tải, trung bình thấp hơn 35% đến 45% so với các thế hệ trước và tổn thất khi tải trung bình thấp hơn 20% đến 30%.
Tiêu chuẩn quốc gia mới GB 20052-2020 đặt ra các yêu cầu cao hơn về hiệu suất năng lượng của máy biến áp điện, thúc đẩy các máy biến áp tiết kiệm năng lượng hiệu suất cao Cấp 1 và Cấp 2-làm xu hướng chủ đạo trên thị trường.
01 Cốt lõi tiết kiệm năng lượng
Dầu máy biến áp đóng một vai trò quan trọng kép trong thiết bị điện. Là một chất cách điện, nó bảo vệ cuộn dây và lõi khỏi sự cố điện; Là chất làm mát, nó liên tục truyền nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động ra môi trường bên ngoài.
Chức năng kép này trực tiếp xác định hiệu suất tiết kiệm năng lượng của máy biến áp, đặc biệt là trong điều kiện-hoạt động lâu dài và tải nặng.
Việc cải thiện hiệu suất năng lượng của máy biến áp ngâm dầu- đạt được thông qua đổi mới vật liệu, tối ưu hóa cấu trúc cũng như vận hành và bảo trì thông minh. Hiện tại, hơn 80% máy biến áp vận hành trong lưới điện sử dụng thiết kế ngâm trong dầu, hầu hết đều dựa vào làm mát tuần hoàn dầu tự nhiên.
Thiết kế này cân bằng giữa hiệu quả và độ tin cậy, trở thành trụ cột của hệ thống điện.
02 Cơ Chế Tản Nhiệt
Hiệu suất làm mát của dầu máy biến áp liên quan trực tiếp đến hiệu quả sử dụng năng lượng của thiết bị. Dầu cách điện, thông qua sự đối lưu nhiệt và bức xạ, truyền nhiệt sinh ra trong quá trình vận hành máy biến áp từ lõi và cuộn dây đến thành thùng dầu, và cuối cùng tiêu tán nó vào không khí xung quanh.
-Máy biến áp ngâm trong dầu sử dụng thiết kế làm mát độc đáo, thường dành các kênh dầu chuyên dụng giữa các cuộn dây, cho phép dầu nóng dâng lên một cách tự nhiên, nguội đi rồi hạ xuống, tạo thành một vòng tuần hoàn liên tục.
Để nâng cao hiệu quả tản nhiệt, máy biến áp hiện đại sử dụng nhiều thiết kế cải tiến khác nhau. Việc tăng số lượng kênh dẫn dầu có thể làm tăng diện tích tiếp xúc giữa dầu và không khí; tối ưu hóa cách bố trí kênh dẫn dầu có thể tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ. Máy biến áp lớn cũng kết hợp các kênh dầu làm mát trong lõi của chúng để đảm bảo rằng nhiệt được tiêu tán đầy đủ bởi dòng dầu tuần hoàn.
03 Sức mạnh tổng hợp của vật chất
Hiệu suất sử dụng năng lượng cao của dầu biến áp không thể tách rời khỏi tác dụng hiệp đồng của nó với các vật liệu tiên tiến khác. Máy biến áp hiệu suất cao-hiện đại sử dụng các tấm thép silic định hướng hạt-cán nguội-chất lượng cao{4}}làm vật liệu lõi. Vật liệu này có tính thấm từ cao, điện trở suất cao và tổn thất dòng điện xoáy thấp.
Các tấm thép silicon hiệu suất cao thường có độ dày mỏng hơn và hướng hạt được tối ưu hóa hơn, cho phép từ thông chảy trơn tru hơn trong lõi.
Thiết kế cấu trúc lõi cũng được tối ưu hóa cẩn thận, sử dụng các khớp nối nhiều tầng và khớp nối giảm nhẹ hoàn toàn để đảm bảo hướng từ thông thẳng hàng với hướng thớ của các tấm thép silicon.
Cuộn dây máy biến áp được làm bằng dây có điện trở-có độ tinh khiết cao,{1}}điện trở thấp, giúp giảm tổn thất điện trở trong quá trình truyền dòng điện. Tác dụng hiệp đồng của các vật liệu này với dầu biến thế giúp cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng tổng thể của thiết bị.
04 Kiểm soát tổn thất
Tổn thất năng lượng trong quá trình vận hành máy biến áp chủ yếu được chia thành-tổn thất không tải và tổn thất có tải. Tổn thất không{2}}tải đề cập đến mức tiêu thụ năng lượng khi máy biến áp được kết nối với nguồn điện nhưng không có tải, chủ yếu gây ra bởi hiện tượng trễ và hiệu ứng dòng điện xoáy trong lõi.
Tổn thất tải liên quan đến công suất được truyền qua máy biến áp và thay đổi theo kích thước tải.
Thế hệ máy biến áp tiết kiệm năng lượng mới{0}}đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc kiểm soát tổn thất. Lấy máy biến áp thông dụng 800kVA làm ví dụ, loại S20 có tổng tổn thất là 6630W, trong khi loại S11 thế hệ trước đạt 10380W, tiết kiệm được 3750W điện mỗi giờ.
Sau khi triển khai tiêu chuẩn quốc gia mới GB 20052{4}}2020, các yêu cầu về hiệu suất năng lượng đối với máy biến áp điện đã được cải thiện hơn nữa. Sản phẩm tiết kiệm năng lượng cấp độ 1 có tổn thất không tải thấp hơn 30% và tổn thất khi tải thấp hơn 15% so với sản phẩm tiết kiệm năng lượng cấp độ 3.
05 Xu Hướng Môi Trường
Với yêu cầu về môi trường ngày càng cao, dầu biến thế đang phát triển theo hướng thân thiện với môi trường hơn. Dầu cách điện este tự nhiên đang nổi lên như một chất thay thế cho dầu khoáng. Chất cách nhiệt chiết xuất từ thực vật này có khả năng phân hủy sinh học, có điểm bốc cháy lên tới 360 độ, giúp giảm đáng kể nguy cơ hỏa hoạn và các mối nguy hại cho môi trường. Trạm biến áp Gaoxiang ở Vô Tích, tỉnh Giang Tô, đã đưa vào vận hành máy biến áp dầu este tự nhiên 110 kV đầu tiên trên thế giới, góp phần tạo ra một trạm biến áp không-cacbon.
Máy biến áp thân thiện với môi trường này không chỉ sử dụng dầu este tự nhiên mà còn cân nhắc việc giảm lượng carbon trong toàn bộ vòng đời sản phẩm, bao gồm cả việc sử dụng các nguồn năng lượng không{0}hóa thạch. Ngành điện đang sử dụng các phương pháp chứng nhận sản phẩm để xác định và đánh giá các chỉ số-tiết kiệm năng lượng và các sản phẩm tiết kiệm năng lượng-đạt tiêu chuẩn có thể được đánh dấu bằng nhãn chứng nhận "tiết kiệm năng lượng".
Với sự tiến bộ của kế hoạch cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của máy biến áp, tỷ lệ máy biến áp tiết kiệm năng lượng-hiệu suất cao-đang vận hành dự kiến sẽ tăng 10% vào năm 2023, với tỷ lệ máy biến áp tiết kiệm năng lượng-hiệu suất cao-mới được bổ sung đạt hơn 75% trong năm đó.
Trạm biến áp "không{1}}cacbon" 110 kV đầu tiên ở Trung Quốc đã sử dụng máy biến áp dầu este tự nhiên, có môi trường cách điện được làm từ chiết xuất thực vật tái tạo, có điểm chớp cháy cao hơn khoảng 150 độ so với dầu khoáng truyền thống.
Các công ty lưới điện đang dần thay thế các máy biến áp cũ bằng các mẫu-hiệu quả năng lượng mới và tỷ lệ tổn thất đường dây ở một số khu vực đã giảm từ 6,2% xuống 4,8%. Khi màn đêm buông xuống và thành phố lên đèn, những máy biến áp ngâm trong dầu cách điện này tiếp tục hoạt động, cung cấp điện với hiệu suất năng lượng cao hơn đến mọi ngóc ngách cần ánh sáng.
