Магнітне та електромагнітне екранування для резервуарів для трансформаторів масла

Під час експлуатації трансформатора головний магнітний потік, що проходить через серцевину, спричинить втрату заліза, а струм, що протікає в обмотці, спричинить втрату міді. На додаток до цих двох основних типів втрат, потік витоку, що генерується за допомогою обмоткового струму, і потік витоку, що витікає з ядра, коли ядра перенапружено також, спричинить додаткові втрати на структурних частинах трансформатора. Ці структурні деталі включають обмотки, ядрові затискачі, основні аркуші та резервуари для масла.
Серед них у великих трансформаторах ємності - стінка нафтового резервуара стає однією з концентрованих ділянок додаткових втрат через велику площу та розташування, що знаходиться поруч із площею магнітного поля витоку. Ця частина втрати не тільки збільшує втрати енергії, але також може спричинити місцевий перегрів стінки нафтового резервуара, що впливає на безпеку та надійність роботи трансформатора.

Для ефективного зменшення додаткової втрати стінки нафтового резервуара та запобігання локальному підвищенню температури магнітне екранування (складене з кремнієвої сталі) або електромагнітного екранування (використання мідних пластин або алюмінієвих пластин) часто використовується всередині нафтового резервуара великих - трансформерів ємності. Ці екрануючі матеріали можуть керувати або поглинати потік витоку, тим самим зменшуючи його вплив на нафтовий резервуар та інші структурні частини, і є важливими заходами для підвищення ефективності роботи та терміну експлуатації трансформатора.

Малюнок 1: Магнітне поле витоку трансформатора

Магнітна екранована структура

Малюнок 2: Магнітне екранування резервуара трансформатор

 

 

 

а) смуга - магнітний щит (висота магнітного щита H дорівнює ширині кремнієвого сталевого листа)
b) Лист - Магнітний щит (висота магнітного щита Н дорівнює товщини ламінування кремнієвого сталевого листа)

Існують дві структури магнітного екранування для масляних резервуарів, як показано на малюнку 2. Один - це смуга - магнітний щит, який є кремнієвим сталевим листом з шириною 1 -денного рани в кільце, як показано на малюнку 2А. Коли використовується цей тип магнітного щита, потік витоку потрапляє в магнітний щит з напрямку товщини кремнієвого сталевого листа, а втрата вихрового струму в магнітному щиті невелика; Інший тип магнітного щита - це аркуш - магнітний щит, який є кремнієвим сталевим листом, розрізаним на аркуші B × L, складений у певну товщину H, як показано на малюнку 2b, а потім встановлений на стінці нафтового резервуара. Цей тип магнітного щита має велику втрату вихрового струму в магнітному щиті, оскільки потік витоку надходить у магнітний щит вертикально. Однак останній тип магнітного щита простіший у виготовленні, ніж перший.
Фабрики зазвичай використовують магнітне екранування відповідно до стандартизованих специфікацій ширини, контролюйте потік витоку посередині магнітного щита приблизно 1,7 Т, і визначають товщину магнітного щита, так що втрата магнітного щита порівняно невелика, а підвищення температури зберігається в межах допустимого діапазону.

Малюнок 3: Щільність потоку витоку та розподіл магнітного потоку, що входить до стінки нафтового резервуара

 

 

а) Магнітне поле витоку трансформатора
б) щільність потоку витоку, що надходить до стінки нафтового резервуара без магнітного екранування
в) Потік витоку в магнітному екранізації

Розрахунок щільності магнітного потоку в магнітному щиті базується на розподілі потоку витоку в трансформаторі. На малюнку 1 показано магнітне поле витоку в трансформаторі, а розподіл потоку витоку, що входить до стінки нафтового резервуара, показаний на малюнку 3.
На малюнку 3 BM - це амплітуда магнітної щільності витоку, що входить в резервуар для масла та магнітний щит, а також є максимальним значенням магнітного потоку посередині нафтового бака та магнітного щита. Магнітний потік у магнітному щиті є інтегралом щільності магнітного потоку вздовж висоти, в результаті чого фігура, показана на малюнку 3c. Поділення області магнітного щита магнітним потоком дає щільність магнітного потоку в магнітному щиті.

Використання магнітного екранування може збільшити радіальну складову магнітного потоку витоку, тим самим збільшуючи втрату вихрового струму променевого магнітного потоку обмотки та локального підвищення температури деяких котушок. При обчисленні втрати струму вихрового струму від обмотки та враховуючи підвищення температури гарячої плями, слід враховувати вплив магнітного екранування на розподіл магнітного поля витоку.
Використання магнітного екранування може значно зменшити втрату нафтового бака. Після використання магнітного екранування втрата нафтового бака - це сума втрати в стінці нафтового резервуара та втрата в магнітному щиті.
Використовуючи магнітне екранування, зверніть увагу на фіксацію магнітного екранування та забезпечуйте хороше заземлення магнітного екранування. Якщо магнітне екранування не виправлено добре, шум трансформатора може збільшуватися через вібрацію, а погане заземлення може спричинити місцевий розряд через потенційну суспензію.

Принцип магнітного екранування

Магнітне екранування конструює шлях магнітного опору, значно нижчий, ніж сталева пластина паливного бака, заклавши високу магнітну проникність (наприклад, кремнієві сталеві аркуші) на внутрішній стінці паливного резервуара, змушуючи магнітний потік витоку, щоб активно відхилятися від тіла бака і концентруватися через щитний шар. Цей процес, по суті, є природним вибором магнітного потоку -, що слідує за законом "мінімізації магнітної опору", магнітне поле витоку ефективно захоплюється кремнієвим сталевим листом, тим самим значно зменшуючи втрату вихрового струму в стінці паливного бака і уникаючи ризику локального перегріву. У той же час, як сильний обмежений магнітний шунт, магнітний щит замикає дифузований магнітний потік протікання всередині самого себе, утворюючи закриту петлю, значно послаблюючи силу бродячого магнітного поля поза паливним бака (особливо відкриття та зони зварювання), а також усунення електромагнітного перешкод навколишньому обладнанню. Вартість полягає в тому, що екрануючий шар генерує втрати гістерезису та вихрового струму через перенесення магнітного потоку (який може бути оптимізований шляхом вибору низької - втрату кремнієвої сталі та розсіювання тепла), але загальна втрата досягла стратегічної міграції від неконтрольованої дисгами (паливного бака) до керованої концентрації (щілини), враховуючим реєстрацією.

Електромагнітне екранування

Електромагнітне екранування також використовується для екранування нафтового резервуара великих трансформаторів потужності-, особливо екранування нафтового резервуара біля великих струму.
Електромагнітне екранування використовує вихрові струми в електропровідних табличках для перерозподілу потоку витоку. Його функція полягає у підвищенні магнітного опору електромагнітної екрануючої частини, так що компонент потоку витоку електромагнітної екранованої частини зменшується, тим самим зменшуючи втрату на нафту, зменшуючи втрату в резервуарі нафти та усунення локального перегріву нафтового резервуара та структурних частин.
Оскільки в електромагнітному екранізації є вихрові струми, в електромагнітному екранізації є втрати, тому втрата нафтового резервуара - це сума втрати в стінці нафтового резервуара та втрата в електромагнітному екрануванні.
Як правило, при використанні алюмінієвих пластин як електромагнітного екранування товщина алюмінієвих пластин становить приблизно 8 мм; Використовуючи мідні пластини як електромагнітне екранування, товщина мідних пластин становить приблизно 4 мм.
Оскільки електромагнітне екранування має реакцію вихрового струму, електромагнітне екранування зменшить променеву складову потоку витоку, що не тільки зменшує втрату нафтового резервуара, але й зменшує втрату вихрового струму радіального потоку витоку. Ефект використання магнітного екранування та електромагнітного екранування для зменшення додаткових втрат показаний у таблиці, а загальна додаткова втрата при використанні магнітного екранування на 100% для порівняння.

Принцип електромагнітного екранування

Едді Поточний Анти - Магнетизм: металеві матеріали з хорошою електричною провідністю (наприклад, мідь, алюміній тощо) використовуються як щити в порту нафтового резервуара. Коли трансформатор працює, чергування магнітного поля генерує вихрові струми в цих провідних матеріалах. Відповідно до закону Ленца, Едді -струми генеруватимуть магнітне поле у ​​зворотному напрямку оригінального магнітного поля. Це зворотне магнітне поле може компенсувати частину оригінального магнітного поля, тим самим послаблюючи магнітне поле та зменшуючи витік магнітного поля через нафтовий резервуар.

Закінчення електричного поля та нейтралізація заряду: Після заземлення електричного щита він може закінчити електричне поле на поверхні провідника. Оскільки електричне поле, що генерується високою ланцюгом потенціалу -, буде індукувати заряди в щиті, ці індуковані заряди потрапляють у землю через точку заземлення, тим самим нейтралізуючи заряди на поверхні провідника, пригнічуючи перешкоди електричного поля, і запобігаючи електричному полі впливати на зовнішню частину нафтового порту.

Основна відмінність між магнітним екрануванням та електромагнітним екрануванням може бути отримана від впливу на поле магнітного витоку. Використовуючи магнітне екранування, див. Малюнок 3, основним шляхом витоку магнітного потоку - висота обмотки та довжину шляху повітря радіального шляху. Ферромагнітні матеріали мало впливають на розподіл магнітного потоку через їх високу магнітну проникність. З точки зору обчислення магнітного ланцюга та магнітного поля, можна вважати, що розподіл магнітного потоку - це фіксований магнітний магнітний ланцюг потоку. Додавання магнітного екранування всередині масляного резервуара в основному не впливає на розподіл магнітного потоку.
Це також насправді. Експерименти підтвердили, що використання магнітного екранування не впливає на короткий імпеданс ланцюга- трансформатора, тобто кількість магнітного потоку не змінилася; Однак магнітне поле витоку електромагнітного екранування поблизу великого свинцю струму відрізняється. Після додавання електромагнітного екранування до стінки нафтового резервуара, вихрова струм електромагнітного екранування компенсує магнітний потік витоку, що утворюється великим свинцем струму, зменшуючи магнітний потік витоку свинцю. Це фіксована ампер - повороти магнітного поля, а вихровий струм зменшує магнітний потік витоку.