Los transformadores de eficiencia energética son un tipo de transformador de potencia que reduce significativamente el consumo de energía durante la operación a través de un diseño optimizado, la adopción de nuevos materiales y procesos de fabricación avanzados. Se utilizan ampliamente en la transmisión de energía, la producción industrial, la distribución de energía del edificio y otros campos, desempeñando un papel crucial en la mejora de la eficiencia de utilización de la energía y la reducción del desperdicio de energía.
Ventajas principales de los transformadores de eficiencia energética
1. Características de baja pérdida
Baja pérdida sin carga: mediante la mejora de la estructura del núcleo (como la adopción de juntas escalonadas) y el uso de materiales de alta permeabilidad (por ejemplo, chapa de acero de silicio orientada), la pérdida de histerésis y la pérdida de corriente de Foucault en el núcleo se reducen. Por ejemplo, los transformadores que utilizan chapas de acero de silicio de alta calidad como 30Q130 pueden reducir la pérdida de carga en más de un 30% en comparación con los productos tradicionales.
Baja pérdida de carga: alambres de cobre de alta conductividad (por ejemplo, cables de cobre sin oxígeno) o cables de aluminio (por ejemplo, alambres de aleación de aluminio de tierras raras) se utilizan, y la estructura de bobinado se optimiza (como bobinados de lámina y conductores transpostos) para reducir la pérdida de resistencia y la pérdida adicional en los devanados. Bajo la carga nominal, la pérdida de carga de los transformadores de eficiencia energética es generalmente un 10% - 20% menor que la de los transformadores ordinarios.
2. Alta eficiencia operativa: Debido a la reducción de la pérdida de carga y la pérdida de carga, la eficiencia operativa de los transformadores de eficiencia energética es mayor que la de los transformadores ordinarios bajo diferentes tasas de carga. Especialmente durante la operación de carga ligera (por ejemplo, Los transformadores de distribución a menudo operan a una tasa de carga del 30% - 60%), la ventaja de eficiencia de los transformadores de eficiencia energética es más obvia, lo que puede reducir efectivamente el desperdicio de energía durante la operación a largo plazo.
3. Larga vida de servicio: Se utilizan materiales aislantes con mayor resistencia a la temperatura (como el papel aislante de clase N y el aceite aislante resistente a altas temperaturas), y se optimiza el diseño de disipación de calor (como aumentar el área de disipación de calor y adoptar el enfriamiento por circulación de aceite forzado) para mejorar la estabilidad térmica del transformador, extender su vida útil y reducir indirectamente el consumo de energía y recursos causados por el reemplazo de equipos.
Principales Tipos de Transformadores Eficientes Energéticamente 1. Transformadores de distribución sumergidos en aceite de la serie S11 y S13: Estos son ampliamente promovidos transformadores sumergidos en aceite eficientes en energía en China. La serie S11 adopta una estructura completamente sellada y chapas de acero de silicio de alta permeabilidad, con una pérdida sin carga reducida en aproximadamente un 30% en comparación con la serie S9. La serie S13 optimiza aún más el diseño del núcleo y del devanado, con una pérdida sin carga reducida en más de un 20% en comparación con la serie S11, y tiene una mejor resistencia a cortocircuitos. 2. Transformadores de distribución de tipo seco de la serie SCB10 y SCB13: Adecuados para lugares con altos requisitos de protección contra incendios y explosiones (como edificios de gran altura, hospitales y metros). La serie SCB10 utiliza la tecnología de fundición de resina epoxi con baja pérdida de carga. La serie SCB13, a través de la mejora de los materiales del núcleo y los procesos de bobinado, reduce tanto la pérdida de carga sin carga como la pérdida de carga en un 15% -20% en comparación con la serie SCB10, con baja descarga parcial y bajo ruido. 3. Transformadores de aleación amorfa: se utilizan materiales de aleación amorfa como núcleo. Las aleaciones amorfas tienen excelentes propiedades magnéticas, y su pérdida sin carga es solo 1 / 3 - 1 / 5 de la de los transformadores tradicionales de chapa de acero de silicio, lo que los convierte en uno de los transformadores de eficiencia energética con la pérdida sin carga más baja actualmente. Sin embargo, los materiales de aleación amorfa tienen una alta dureza y fragilidad, lo que hace que el procesamiento sea difícil y los costos sean relativamente altos. Son principalmente adecuados para ocasiones con largos tiempos de funcionamiento sin carga y bajas tasas de carga (como transformadores de distribución en redes eléctricas rurales y redes de distribución urbana) Aplicación y promoción de transformadores eficientes energéticamente Apoyo a la Política: El estado ha incluido transformadores de eficiencia energética en el catálogo de promoción de productos de ahorro de energía, y promueve el reemplazo de transformadores ordinarios a través de subsidios financieros, normas obligatorias de eficiencia energética y otros medios. Por ejemplo, los valores mínimos permisibles de eficiencia energética y grados de eficiencia energética para transformadores de potencia (GB 20052-2021) estipula que a partir del 1 de junio de 2022, los transformadores recién producidos deben cumplir con el nivel de eficiencia energética 2 o superior, eliminando aún más los productos de alto consumo de energía. Beneficios Económicos: Aunque el costo de compra inicial de los transformadores de eficiencia energética es un 10% -30% más alto que el de los transformadores ordinarios, el costo generalmente se puede recuperar dentro de 3 - 8 años a través de ahorros de energía a largo plazo. Tomando un transformador sumergido en aceite de la serie S13 de 1000kVA como ejemplo, en comparación con la serie S9, puede ahorrar alrededor de 5000 - 8000 kWh de electricidad al año. Basado en el precio de la electricidad industrial de 0,8 yuanes / kWh, el ahorro anual de costos de electricidad oscila entre 4000 y 6400 yuanes. En conclusión, los transformadores de eficiencia energética son equipos clave para la conservación de energía y la reducción del consumo en los sistemas eléctricos. Su promoción y aplicación son de gran importancia práctica para lograr los objetivos de "doble carbono" y promover la transformación de la estructura energética. Con el avance continuo de la tecnología de materiales y los procesos de fabricación, el rendimiento de los transformadores de eficiencia energética se mejorará aún más y sus costos disminuirán gradualmente, lo que llevará a aplicaciones más amplias en varios campos en el futuro.
