Magnetické a elektromagnetické tienenie pre nádrže na transformátor

Počas prevádzky transformátora bude hlavný magnetický tok prechádzajúci jadrom spôsobený stratou železa a prúd prúdiaci vo vinutí spôsobí stratu medi. Okrem týchto dvoch hlavných typov strát, tok úniku generovaný kľukatým prúdom a tokom úniku unikajúci z jadra, keď je prežité jadro, tiež spôsobia ďalšie straty na štrukturálnych častiach transformátora. Tieto konštrukčné časti zahŕňajú vinutia, svorky jadra, základné listy a ropné nádrže.
Medzi nimi sa vo veľkých - transformátoroch kapacity stáva stena ropnej nádrže jednou z koncentrovaných oblastí ďalších strát v dôsledku svojej veľkej plochy a polohy v blízkosti oblasti úniku magnetického poľa. Táto časť straty nielen zvyšuje stratu energie, ale môže tiež spôsobiť miestne prehriatie steny ropnej nádrže, čo ovplyvňuje bezpečnosť a spoľahlivosť prevádzky transformátora.

Aby sa účinne znížila dodatočná strata steny olejovej nádrže a zabránila nárastu miestneho teploty, magnetické tienenie (zložené z kremíkových oceľových listov) alebo elektromagnetické tienenie (pomocou medených doštičiek alebo hliníkových dosiek) sa často používa vo vnútri olejovej nádrže veľkých -. Tieto tieniace materiály môžu viesť alebo absorbovať tok úniku, čím sa zníži jeho vplyv na ropnú nádrž a iné konštrukčné časti a sú dôležitými opatreniami na zlepšenie prevádzkovej účinnosti a životnosti transformátora.

Obrázok 1: Magnetické pole úniku transformátora

Magnetická ochrana

Obrázok 2: Magnetické tienenie transformátora olejovej nádrže

 

 

 

a) Strip - v tvare magnetického štítu (výška magnetického štítu H sa rovná šírke kremíkového oceľového plechu)
b) Sheet - v tvare magnetického štítu (výška magnetického štítu H sa rovná hrúbke laminácie kremíkovej ocele))

Existujú dve štruktúry magnetického tienenia pre olejové nádrže, ako je to znázornené na obrázku 2. Jeden je prúžok - v tvare magnetického štítu v tvare oleja, ktorý je kremíkovou oceľou so šírkou 1 -dňovej rany do krúžku, ako je znázornené na obrázku 2A. Ak sa používa tento typ magnetického štítu, tok úniku vstupuje do magnetického štítu pred smerom hrúbky oceľového plechu kremíka a strata vírivého toku v magnetickom štíte je malá; Ďalším typom magnetického štítu je list - v tvare magnetického štítu, ktorý je kremíkovým oceľovým plechom nakrájaným na listy B × L, naskladaný do určitej hrúbky H, ako je znázornené na obrázku 2b, a potom nainštalovaný na stenu ropnej nádrže. Tento typ magnetického štítu má v magnetickom štíte veľkú stratu vírivého prúdu, pretože tok úniku vstupuje do magnetického štítu vertikálne. Tento druh magnetického štítu je však pre výrobu jednoduchší ako ten prvý.
Továrne zvyčajne používajú magnetické tienenie podľa štandardizovaných špecifikácií šírky, regulujú tok úniku v strede magnetického štítu na asi 1,7 T a určujú hrúbku magnetického štítu, takže strata magnetického štítu je relatívne malá a zvyšovanie teploty sa udržiava v prípustnom rozsahu.

Obrázok 3: Hustota toku úniku a distribúcia magnetického toku vstupujúce do steny olejovej nádrže

 

 

a) Magnetické pole úniku transformátora
b) Hustota toku úniku vstupujúca do steny olejovej nádrže bez magnetického tienenia
c) Tok úniku pri magnetickom tienení

Výpočet hustoty magnetického toku v magnetickom štíte je založený na distribúcii toku úniku v transformátore. Obrázok 1 zobrazuje magnetické pole úniku v transformátore a distribúcia toku úniku vstupujúceho do steny olejovej nádrže je znázornená na obrázku 3.
Na obrázku 3 je BM amplitúda únikovej magnetickej hustoty vstupujúcej do olejovej nádrže a magnetického štítu a je tiež maximálnou hodnotou magnetického toku uprostred olejovej nádrže a magnetického štítu. Magnetický tok v magnetickom štíte je integrál hustoty magnetického toku pozdĺž výšky, čo vedie k obrázku znázornené na obrázku 3C. Rozdelenie plochy magnetického štítu magnetickým tokom poskytuje hustotu magnetického toku v magnetickom štíte.

Použitie magnetického tienenia môže zvýšiť radiálnu zložku magnetického toku úniku, čím sa zvyšuje strata vírivého prúdu radiálneho magnetického toku vinutia a nárast miestnej teploty niektorých cievok. Pri výpočte straty vírivého prúdu vinutia a vzhľadom na zvýšenie teploty horúcej škvrny sa musí zvážiť vplyv magnetického tienenia na distribúciu únikového magnetického poľa.
Použitie magnetického tienenia môže výrazne znížiť stratu ropnej nádrže. Po použití magnetického tienenia je strata olejovej nádrže súčet straty v stene ropnej nádrže a strata magnetického štítu.
Pri použití magnetického tienenia venujte pozornosť fixácii magnetického tienenia a zaistite dobré uzemnenie magnetického tienenia. Ak magnetické tienenie nie je dobre fixované, hluk transformátora sa môže zvýšiť v dôsledku vibrácií a zlé uzemnenie môže spôsobiť miestny výtok v dôsledku potenciálneho zavesenia.

Princíp magnetického tienenia

Magnetické tienenie vytvára dráhu magnetického odporu oveľa nižšiu ako oceľová doska palivovej nádrže položením materiálov s vysokou magnetickou priepustnosťou (napríklad kremíkové oceľové listy) na vnútornej stene palivovej nádrže, čo núti magnetický tok úniku, aby sa aktívne odchýlil od telesa nádrže a koncentroval sa cez tieliacu vrstvu. Tento proces je v podstate prirodzený výber magnetického toku - Po zákone „minimalizácie magnetického odporu“ je magnetické pole úniku efektívne zachytené pomocou kremíkovej oceľovej vrstvy, čím sa výrazne znižuje strata vírivého prúdu v stene palivovej nádrže a vyhýba sa riziku miestneho prehriatia. Zároveň ako silný obmedzený magnetický skrat, magnetický štít zamkne difúzny únik magnetického toku vo vnútri, aby vytvoril uzavretú slučku, výrazne oslabil bludnú silu magnetického poľa mimo palivovej nádrže (najmä otváraciu plochu a zváraciu plochu) a eliminuje elektromagnetické interferencie k okolitému zariadeniu. Cena je v tom, že tienenie vrstvy generuje straty hysterézie a vírivého prúdu v dôsledku prepravy magnetického toku (ktorý sa dá optimalizovať výberom nízkej {{{}} kremíkovej oceľovej a návrhu rozptylu tepla), ale celková strata dosiahla strategickú migráciu z nekontrolovateľnej disperzie (palivová nádrž) na zvládnuteľnú koncentráciu (vylievanie), pričom sa dosiahla elektromagická bezpečnosť a elektromagická bezpečnosť.

Elektromagnetické tienenie

Elektromagnetické tienenie sa tiež používa na tienenie ropnej nádrže veľkých - transformátorov kapacity, najmä tienenia ropnej nádrže v blízkosti veľkých prúdov.
Elektromagnetické tienenie používa vírivé prúdy vo vodivých doskách na prerozdelenie toku úniku. Jeho funkciou je zvýšenie magnetického odporu elektromagnetickej tieniacej časti, takže sa zníži zložka toku úniku elektromagnetickej tienenia, čím sa znižuje hustota straty prúdu vírivého prúdu a hustoty straty vírivého prúdu v ropnej nádrži, čím sa znižuje strata v olejovej nádrži a eliminuje miestne prehriatie ropnej nádrže a štruktúrne časti.
Pretože v elektromagnetickom tienení sú vírivé prúdy, vyskytujú sa straty v samotnom elektromagnetickom tienení, takže strata olejovej nádrže je súčet straty v stene ropnej nádrže a strata elektromagnetického tienenia.
Všeobecne platí, že pri používaní hliníkových platní ako elektromagnetického tienenia je hrúbka hliníkových platní asi 8 mm; Pri použití medených doštičiek ako elektromagnetického tienenia je hrúbka medených dosiek asi 4 mm.
Pretože elektromagnetické tienenie má reakciu vírivého prúdu, elektromagnetické tienenie zníži radiálnu zložku toku úniku, čo nielen znižuje stratu ropnej nádrže, ale tiež znižuje stratu vírivého prúdu radiálneho toku vinutia. Účinok použitia magnetického tienenia a elektromagnetického tienenia na zníženie ďalších strát je uvedený v tabuľke a celková dodatočná strata pri použití magnetického tienenia je 100% na porovnanie.

Princíp elektromagnetického tienenia

Vodný prúd Anti - Magnetizmus: kovové materiály s dobrou elektrickou vodivosťou (ako je meď, hliník atď.) Sa používajú ako štíty v ropnom nádrži. Keď je transformátor v prevádzke, striedavé magnetické pole vygeneruje v týchto vodivých materiáloch vírivé prúdy. Podľa Lenzovho zákona vygenerujú Eddy prúdy magnetické pole v opačnom smere pôvodného magnetického poľa. Toto reverzné magnetické pole môže kompenzovať časť pôvodného magnetického poľa, čím oslabí magnetické pole a zníži únik magnetického poľa cez ropný nádrž.

Ukončenie a neutralizácia elektrického poľa: Po uzemnení elektrického štítu môže ukončiť elektrické pole na povrchu vodiča. Pretože elektrické pole generované vysokým - Potenciálnym obvodom bude vyvolať v štíte nabíjania, tieto vyvolané nabíjania vstupujú do zeme cez uzemňovací bod, čím sa neutralizuje nabíjania na povrchu vodiča, potláča spojovacie interferencie do elektrického poľa a zabráni tomu, aby elektrické pole ovplyvnili vonkajšiu stranu cez ropný tankový port.

Hlavný rozdiel medzi magnetickým tienením a elektromagnetickým tienením môže byť odvodený od nárazu na pole magnetického úniku. Pri použití magnetického tienenia pozri obrázok 3 je hlavnou cestou magnetického toku úniku výška vinutia a dĺžka vzduchovej dráhy radiálnej dráhy. Feromagnetické materiály majú malý vplyv na distribúciu magnetického toku v dôsledku ich vysokej magnetickej priepustnosti. Z hľadiska výpočtu magnetického obvodu a magnetického poľa sa dá uvažovať o tom, že distribúcia magnetického toku je pevný magnetický magnetický obvod. Pridanie magnetického tienenia vo vnútri olejovej nádrže v podstate neovplyvňuje distribúciu magnetického toku.
To platí aj v skutočnosti. Experimenty potvrdili, že použitie magnetického tienenia nemá žiadny vplyv na krátku impedanciu obvodu obvodu-, to znamená, že množstvo magnetického toku sa nezmenilo; Únikové magnetické pole elektromagnetického tienenia v blízkosti olova veľkého prúdu je však iné. Po pridaní elektromagnetického tienenia do steny olejovej nádrže bude vírivý prúd elektromagnetického tienenia kompenzácie magnetického toku úniku generovaného veľkým prúdom, čím sa zníži únik magnetického toku olova. Toto je pevná ampér - otočte magnetické pole a vírivý prúd znižuje magnetický tok úniku.