Os transformadores de eficiência energética são um tipo de transformador de potência que reduz significativamente o consumo de energia durante a operação através de um projeto otimizado, adoção de novos materiais e processos de fabricação avançados. Eles são amplamente utilizados na transmissão de energia, produção industrial, distribuição de energia do edifício e outros campos, desempenhando um papel crucial na melhoria da eficiência da utilização de energia e na redução do desperdício de energia.
As principais vantagens dos transformadores de eficiência energética
1. Características de baixa perda
Baixa Perda Sem Carga: Melhorando a estrutura do núcleo (como a adoção de juntas escalonadas) e usando materiais de alta permeabilidade (por exemplo, chapas de aço de silício orientadas), perda de histerese e perda de corrente de Foucault no núcleo são reduzidos. Por exemplo, os transformadores que usam chapas de aço de silício de alta qualidade como 30Q130 podem reduzir a perda sem carga em mais de 30% em comparação com os produtos tradicionais.
Baixa Perda de Carga: fios de cobre de alta condutividade (por exemplo fios de cobre livres de oxigênio) ou fios de alumínio (por exemplo, fios de liga de alumínio de terras raras) são usados, e a estrutura de enrolamento é otimizada (como enrolamentos de folha e condutores transpostos) para reduzir a perda de resistência e perda adicional nos enrolamentos. Sob a carga nominal, a perda de carga dos transformadores de eficiência energética é geralmente 10% - 20% menor do que a dos transformadores comuns.
2. Alta eficiência operacional: Devido à redução da perda de carga sem carga e perda de carga, a eficiência operacional dos transformadores de eficiência energética é maior do que a dos transformadores comuns sob diferentes taxas de carga. Especialmente durante a operação de carga leve (por exemplo, Os transformadores de distribuição geralmente operam a uma taxa de carga de 30% a 60%), a vantagem de eficiência dos transformadores de eficiência energética é mais óbvia, o que pode reduzir efetivamente o desperdício de energia durante a operação a longo prazo.
3. Vida de serviço longa: Materiais de isolamento com maior resistência à temperatura (como papel isolante Classe N e óleo isolante resistente a alta temperatura) são usados e o projeto de dissipação de calor é otimizado (como aumentar a área de dissipação de calor e adotar resfriamento de circulação de óleo forçado) para melhorar a estabilidade térmica do transformador, prolongar sua vida útil e reduzir indiretamente o consumo de energia e recursos causados pela substituição de equipamentos.
Principais tipos de transformadores de eficiência energética 1. Transformadores de distribuição imersos em óleo da série S11 e S13: Estes são transformadores imersos em óleo de eficiência energética amplamente promovidos na China. A série S11 adota uma estrutura totalmente selada e chapas de aço de silício de alta permeabilidade, com perda sem carga reduzida em cerca de 30% em comparação com a série S9. A série S13 otimiza ainda mais o design do núcleo e do enrolamento, com perda sem carga reduzida em mais de 20% em comparação com a série S11, e tem melhor resistência a curto-circuito. 2. Transformadores de distribuição de tipo seco da série SCB10 e SCB13: Adequados para locais com altos requisitos de proteção contra incêndio e explosão (como edifícios altos, hospitais e metrô). A série SCB10 utiliza a tecnologia de fundição de resina epóxi com baixa perda de carga. A série SCB13, através da melhoria dos materiais do núcleo e dos processos de enrolamento, reduz a perda de carga sem carga e a perda de carga em 15% - 20% em comparação com a série SCB10, com baixa descarga parcial e baixo ruído. 3. Transformadores de liga amorfa: materiais de liga amorfa são usados como núcleo. As ligas amorfas têm excelentes propriedades magnéticas, e sua perda sem carga é apenas 1 / 3 - 1 / 5 da dos transformadores tradicionais de chapa de aço de silício, tornando-os um dos transformadores de eficiência energética com a menor perda sem carga atualmente. No entanto, os materiais de liga amorfa têm alta dureza e quebradiça, o que torna o processamento difícil e os custos relativamente altos. Eles são principalmente adequados para ocasiões com longos tempos de operação sem carga e baixas taxas de carga (como transformadores de distribuição em redes elétricas rurais e redes de distribuição urbanas). Aplicação e promoção de transformadores de eficiência energética Apoio à política: O estado incluiu transformadores de eficiência energética no catálogo de promoção de produtos de poupança de energia e promove a substituição de transformadores comuns por meio de subsídios, padrões de eficiência energética obrigatórios e outros meios. Por exemplo, os valores mínimos admissíveis de eficiência energética e graus de eficiência energética para transformadores de potência (GB 20052 - 2021) estipulam que, a partir de 1 o de junho de 2022, os transformadores recém-produzidos devem atender ao nível de eficiência energética 2 ou superior, eliminando ainda mais os produtos de alto consumo de energia. Benefícios econômicos: Embora o custo inicial de compra de transformadores de eficiência energética seja de 10% a 30% maior do que o de transformadores comuns, o custo geralmente pode ser recuperado dentro de 3 a 8 anos através da economia de energia a longo prazo. Tomando um transformador imerso em óleo da série S13 de 1000kVA como exemplo, em comparação com a série S9, ele pode economizar cerca de 5000 - 8000 kWh de eletricidade por ano. Com base no preço da eletricidade industrial de 0,8 yuan / kWh, a economia anual de custos de eletricidade varia de 4.000 a 6.400 yuan. Em conclusão, os transformadores de eficiência energética são equipamentos-chave para a conservação de energia e a redução do consumo em sistemas de energia. A sua promoção e aplicação são de grande importância prática para alcançar os objetivos de "carbono duplo" e promover a transformação da estrutura energética. Com o progresso contínuo da tecnologia de materiais e processos de fabricação, o desempenho dos transformadores de eficiência energética será melhorado e seus custos diminuirão gradualmente, levando a aplicações mais amplas em vários campos no futuro.
