Einführung
Mit der rasanten Entwicklung der globalen städtischen Wirtschaft ist der Widerspruch zwischen Energieangebot und -nachfrage immer deutlicher geworden. Für Energieversorgungs- und -verteilungssysteme ist die Förderung energie-einsparender und verbrauchs-reduzierender technischer Maßnahmen und Geräte von besonderer Bedeutung. Als zentrale Stromverteilungs- und -verteilungsausrüstung im Stromversorgungs- und Verteilungssystem spielen Transformatoren eine entscheidende Rolle für die Energieeffizienz. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD, ein professioneller Hersteller von Stromübertragungs- und -verteilungsgeräten, hat sich schon immer auf die Integration fortschrittlicher energiesparender Technologien in die Transformatorenproduktion konzentriert. Das Unternehmen produziert hauptsächlich Öltransformatoren, trockene -Leistungstransformatoren, ölgefüllte dreidimensionale Spulentransformatoren, trockene -dreidimensionale Spulentransformatoren, explosionssichere Trockentransformatoren- für den Bergbau, explosionssichere mobile Umspannwerke für den Bergbau, Leistungstransformatoren aus amorphen Legierungen, Leistungstransformatoren zur Lastkapazitätsregelung und Lokomotiven Trockentransformatoren vom Typ-sowie vorgefertigte Umspannwerke, modulare Umspannwerke, kastenförmige Umspannwerke für Windenergie, Hoch- und Niederspannungsschaltanlagen und andere Übertragungs- und Verteilungsgeräte. Es ist150-kVA-Trenntransformatorund 50-kVA-3-Phasen-Transformator sind typische Vertreter energiesparender Produkte, die mehrere Schlüsseltechnologien kombinieren, um eine hervorragende Energieeffizienzleistung zu erzielen.
1. Schlüsseltechnologien zur Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung von Transformatoren
1.1 Einführung neuer Materialien
Der Ersatz traditioneller Aluminiumlegierungen oder Stahlmaterialien durch neue Materialien bei der Transformatorenherstellung kann die Korrosionsbeständigkeit verbessern, den Widerstand verringern und dadurch Energieeinsparungen und Verbrauchsreduzierungen erreichen. Derzeit werden in der Industrie häufig zwei neue Materialien verwendet, und JINSHANMEN TECHNOLOGY hat sie bei der Herstellung von Kernprodukten wie dem 150-kVA-Trenntransformator und dem 50-kVA-Dreiphasentransformator eingesetzt.
Das erste ist sauerstofffreies Kupfermaterial. Dieses Material kann den Innenwiderstand der Transformatorspule effektiv reduzieren, was ein Schlüsselfaktor für die Reduzierung von Lastverlusten ist. Der von unserem Unternehmen hergestellte 50-kVA-Dreiphasentransformator verwendet sauerstofffreie Kupferspulen, was nicht nur eine einfache Verarbeitungstechnologie, eine bequeme Materialbeschaffung und angemessene Kosten bietet, sondern auch die Kurzschlussfestigkeit des Transformators erheblich erhöht und so einen stabilen Betrieb bei gleichzeitiger Energieeinsparung gewährleistet.
Das zweite ist ein amorphes Legierungsmaterial, das als Magnetkernmaterial von Verteilungstransformatoren verwendet wird. Der Eisenkern aus amorpher Legierung weist einen extrem geringen magnetischen Hystereseverlust und Wirbelstromverlust auf, wodurch der Leerlaufverlust des Transformators erheblich reduziert werden kann. Unser 150-kVA-Trenntransformator verfügt über einen amorphen Eisenlegierungskern, der elektromagnetische Verluste effektiv reduziert und die Wirtschaftlichkeit des Transformators im Langzeitbetrieb verbessert.
1.2 Installation automatischer Spannungsregler
Der Transformatorverlust hängt eng mit der Spannung des Verteilungsnetzes zusammen. Durch den Einbau entsprechender Kompensationskondensatoren am Lastabgriff des Transformators kann die Betriebsspannung des Verteilnetzes entsprechend optimiert und angepasst werden. Der automatische Spannungsregler ist ein Gerät, das einen dreiphasigen Kopplungstransformator verwendet, um das Übersetzungsverhältnis automatisch entsprechend der tatsächlichen Eingangsspannung des Verteilungstransformators anzupassen, um eine stabile Ausgangsspannung zu gewährleisten. Es kann die Eingangsspannung automatisch innerhalb von 3 % des Normalwerts anpassen und die Spannung des gesamten Systems über den internen entsprechenden Controller in Echtzeit steuern, um maximale Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung zu erreichen.
Sowohl der 150-kVA-Trenntransformator als auch der 50-kVA-Dreiphasentransformator von JINSHANMEN TECHNOLOGY sind mit fortschrittlichen automatischen Spannungsregelungssystemen ausgestattet. Dieses System kann schnell auf Spannungsschwankungen im Stromnetz reagieren, eine stabile Ausgangsspannung aufrechterhalten, übermäßige Verluste durch Spannungsabweichungen vermeiden und den Energiespareffekt der Transformatoren weiter verbessern.
1.3 Wirtschaftliche Funktionsweise von Verteiltransformatoren
Der Energieverbrauch von Verteiltransformatoren hängt nicht nur von den Herstellungsmaterialien und der Verarbeitungstechnologie ab, sondern hängt auch eng mit der Funktionsweise zusammen. Die Optimierung der Betriebsart von Verteiltransformatoren ist ein wichtiger Faktor bei der Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung. Derzeit werden auf dem Markt noch einige traditionelle Betriebsarten verwendet, die nicht sinnvoll genug sind und zu einem hohen Betriebsenergieverbrauch führen.
In praktischen Anwendungen kann eine Blindleistungskompensation eingesetzt werden. Konkret werden im Verteilungssystem Paralleltransformator-Blindleistungskompensationskomponenten installiert, um die von induktiven Lasten verbrauchte Blindleistung bereitzustellen. Zu den gängigen Methoden gehören die Gruppenkompensation von Verteilungstransformatoren (Installation paralleler Blindleistungskomponenten bei niedriger Spannung) und der Einsatz fortschrittlicher technischer Mittel, um die dreiphasige Last des Transformators über einen langen Zeitraum in einem ausgeglichenen Betriebszustand zu halten. Der 50-kVA-3-Phasen-Transformator unseres Unternehmens verfügt über ein eingebautes-in drei-Phasen-Lastausgleichsüberwachungsmodul, das Bediener sofort daran erinnern kann, die Last anzupassen, wenn ein Ungleichgewicht auftritt, und so Verluste zu reduzieren.
Darüber hinaus ist die Anpassung des Gleichgewichts dreiphasiger Lasten ein wichtiges technisches Mittel zur Reduzierung der Betriebsverluste von Verteiltransformatoren. Wenn die dreiphasige Last unsymmetrisch ist, wird Gegensystemspannung erzeugt, was zu Schwankungen der Systemspannung führt und sowohl die Transformator- als auch die Leitungsverluste erhöht. Unser 150-kVA-Trenntransformator ist mit einem intelligenten Lastausgleichs-Einstellgerät ausgestattet, das die Lastverteilung unter bestimmten Bedingungen automatisch anpassen kann, um das Gleichgewicht der dreiphasigen Last sicherzustellen und den Energieverbrauch zu minimieren.
2. Analyse von Maßnahmen zum energiesparenden-Transformatorbetrieb
2.1 Auswahl energiesparender und wirtschaftlicher Verteilungstransformatoren
Bei der Auswahl und Auslegung von Verteilungstransformatormodellen und -kapazitäten sollten auf der Grundlage der technischen Machbarkeit energiesparende und wirtschaftliche Produkte mit geringen Verlustraten bevorzugt werden. Beispielsweise haben die energiesparenden Verteilungstransformatoren der Serien S11 und S13, die bereits in der Technik eingesetzt werden, derzeit etwa 30 % geringere Verluste und 40 % geringere Ströme im Vergleich zu den Transformatoren der S9-Serie. Sie verfügen außerdem über eine hohe Überlastfähigkeit und offensichtlich umfassende Energiespareffekte.
Der 150-kVA-Trenntransformator und der 50-kVA-Dreiphasentransformator von JINSHANMEN TECHNOLOGY wurden auf Basis der Technologie der S13-Serie entwickelt. Der 150-kVA-Trenntransformator hat einen äußerst geringen Leitungsverlust, der für Verteilungssysteme mit großen Lastschwankungen geeignet ist und den Energieeinsparungsbedarf moderner technischer Bereiche mit großen Lastschwankungen erfüllen kann. Der 50-kVA-3-Phasen-Transformator verfügt über eine hervorragende Überlastleistung und wird häufig in industriellen und kommerziellen Szenarien mit variablen Lasten eingesetzt.
2.2 Einführung des gemeinsamen Betriebs und des energiesparenden Dispatch-Modus mehrerer Verteilungstransformatoren
Mit der kontinuierlichen Erweiterung des Umfangs und der Kapazität des Verteilungsnetzsystems ändert sich die Belastbarkeit des Systems häufig und der Verlust variiert bei verschiedenen Betriebsmodi stark. Auch der optimale Betriebspunkt und Dispositionsmodus sollten sich entsprechend ändern, um Energieeinsparungen und eine Verbrauchsreduzierung zu erreichen.
Der Wirkverlust des Transformators im Betrieb setzt sich aus Leerlaufverlust und Lastverlust zusammen. Der Leerlaufverlust ist ein spezifischer Koeffizient und ändert sich grundsätzlich nicht mit der Lastrate des Transformators; Der Lastverlust ist ein variabler Wert, der mit der Last schwankt und proportional zum Quadrat des Transformatorlaststroms ist. Beim gemeinsamen Betrieb mehrerer Transformatoren gilt stets ein Mindestlastfaktor, also der minimale Gesamtleistungsfaktor des gemeinsamen Betriebs von Verteiltransformatoren.
Bei der Konfiguration mehrerer Transformatoren empfiehlt JINSHANMEN TECHNOLOGY passende Kombinationen aus 150-kVA-Trenntransformator und 50-kVA-Dreiphasentransformator entsprechend den tatsächlichen Lasteigenschaften des Verteilungssystems des Benutzers. Durch die Berechnung des optimalen Lastbetriebspunkts und des wirtschaftlichen Lastbereichs wird der gemeinsame wirtschaftliche Dispatchbetrieb mehrerer Transformatoren übernommen. Entsprechend den Betriebseigenschaften der Last von klein bis groß wird die optimale Anzahl von Transformatorbetriebskombinationen und Regelungsbetriebsmodi in verschiedenen Lastbereichen berechnet und der optimale wirtschaftliche Betriebsbereich des gemeinsamen Betriebs mehrerer Verteilungstransformatoren entsprechend der umfassenden Leistungslastbeziehung bestimmt, wodurch unwirtschaftliche Betriebsbedingungen wie „großes Pferd zieht kleinen Wagen“ vermieden und die Stromversorgungssicherheit, Zuverlässigkeit und Energieeinsparung von Verteilungstransformatoren wirksam verbessert werden.
2.3 Anpassen der inter-unsymmetrischen Lastrate von Verteilungstransformatoren, um einen energiesparenden und wirtschaftlichen Betrieb zu erreichen
In Verteiltransformatoren und ihren Stromversorgungs- und Verteilungssystemen machen einphasige elektrische Lasten einen großen Anteil aus. Aufgrund der weitverbreiteten Förderung und Verwendung verschiedener energiesparender Elektrogeräte und Energiesparlampen ist die dreiphasige Lastunsymmetrie von Verteilungstransformatoren, insbesondere öffentlichen Verteilungstransformatoren, relativ groß und der entsprechende Verlust ist relativ groß. Dies zeigt, dass der durch dreiphasige Unsymmetrie verursachte Lastverlust sehr groß ist, was ein zentraler Punkt in der Forschung zur Energieeinsparung und zum wirtschaftlichen Betrieb von Transformatoren ist.
Der50 kVA 3-Phasen-TransformatorDas von JINSHANMEN TECHNOLOGY hergestellte Gerät ist mit einem speziellen Anpassungsgerät für die inter-Phasenlastoptimierung ausgestattet. Durch eine sinnvolle Anpassung der inter-Phasenlastoptimierung wird der Unsymmetriegrad der drei-Phasenlast reduziert, wodurch die drei-Phasenlast des Verteilungstransformators nahezu ausgeglichen wird, wodurch ein gutes Inter-phasengleichgewichtsverhältnis erreicht wird, der Wirkverlust und der Blindverbrauch während des Betriebs des Verteilungstransformators reduziert und die Effizienz der Stromverteilung, -verteilung und -umwandlung verbessert werden. Für den 150-kVA-Trenntransformator, der in Szenarien mit mehr einphasigen Lasten verwendet wird, bietet unser Unternehmen auch unterstützende Lastausgleichslösungen an, um sicherzustellen, dass der Transformator in einem ausgeglichenen Zustand arbeitet.
2.4 Durchführung einer angemessenen Blindleistungskompensation
Aus den Betriebsbedingungen von Verteiltransformatoren und ihren Lastkurven mit Lasten ist ersichtlich, dass sich die Blindlast von Verteiltransformatoren hauptsächlich auf die Betriebsbedingungen mit geringer Last oder ohne Last konzentriert. Zu diesem Zeitpunkt wird Erregungsblindleistung erzeugt und die verbrauchte Blindleistung beträgt etwa 10 % - 15 % der Nennkapazität der Verteilungstransformatoren.
Daher können zentralisierte Maßnahmen zur Blindleistungskompensation ergriffen werden. Durch die sinnvolle Auswahl von Blindleistungskompensationsgeräten wie SVC, SVG und TSC wird der Niederspannungs-Blindleistungskompensationskondensator über den Lastschalter mit der Busseite des Verteilungstransformators verbunden. Wenn sich das System im Zustand geringer Last oder im Leerlauf befindet, wird der Kondensator sinnvollerweise zur Blindleistungskompensation in Echtzeit-ein- und ausgeschaltet, um den Leistungsfaktor des 10-kV-Verteilungssystems zu verbessern, den Betriebsverlust des Verteilungstransformators effektiv zu reduzieren und gleichzeitig den energiesparenden und wirtschaftlichen Effekt einer Verbesserung der Klemmen-Niederspannung und der Spannungsqualität zu erzielen.
Sowohl der 150-kVA-Trenntransformator als auch der 50-kVA-Dreiphasentransformator von JINSHANMEN TECHNOLOGY können mit passenden Blindleistungskompensationsmodulen ausgestattet werden. Entsprechend den tatsächlichen Betriebsbedingungen des Stromnetzes des Benutzers wird die Blindleistungskompensationsstrategie automatisch angepasst, um sicherzustellen, dass der Transformator in verschiedenen Lastzuständen einen hohen Leistungsfaktor beibehält und die Energieeinsparungsvorteile maximiert.
3. Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass im Verteilungsnetz die sinnvolle Einführung von Energiesparmaßnahmen wie die Auswahl energiesparender Verteilungstransformatoren, der gemeinsame wirtschaftliche Einsatz mehrerer Verteilungstransformatoren, die Optimierung und Anpassung von dreiphasigen Lasten und die Durchführung einer geeigneten Blindleistungskompensation den Betriebsverlust von Verteilungstransformatoren effektiv reduzieren und das Ziel der Energieeinsparung, Verbrauchsreduzierung und wirtschaftlichen Regulierung des Betriebs erreichen können.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDhat schon immer „Energieeinsparung und Effizienzsteigerung“ als Kern der Produktforschung und -entwicklung angesehen. Sein 150-kVA-Trenntransformator und sein 50-kVA-Dreiphasentransformator integrieren neue Materialien, intelligente Regelung, Lastausgleich und andere wichtige Energiespartechnologien und bieten zuverlässige Energiesparlösungen für globale Anwender. In Zukunft wird das Unternehmen die Forschung und Entwicklung energiesparender Transformatortechnologien weiter vertiefen und mehr zur globalen Energieeinsparung und Emissionsreduzierung beitragen.