Table of Contents Table of Contents
Previous Page  22 / 34 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 22 / 34 Next Page
Page Background

22

брой 6/2017

l

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ

енергийна ефективност

конструктивни ограничения, нама-

лява загубите.

n

Загуби от вихрови токове. Вихро-

вите токове, създадени от маг-

нитни полета, породени от про-

менлив ток, също възникват в на-

мотките. Намаляването на на-

пречното сечение на проводника

намалява вихровите токове. За-

това се използват многожилови

проводници, за да се постигне

необходимото ниско съпротивле-

ние и едновременно с това да се

ограничат загубите от вихрови

токове. На практика това означа-

ва, че “намотката“ се състои от

няколко паралелни намотки. Тъй

като през всяка от тези намот-

ки протича малко по-различен ток,

напрежението им също се разли-

чава и съответно свързването на

краищата им води до възникване-

то на вихрови токове, които, от

своя страна, водят до загуби. Това

се избягва чрез използването на

непрекъснато транспониран про-

водник (CTC), при който нишките

често се транспонират до сред-

ните разлики на тока и по този

начин изравняват напрежението.

Общите загуби в разпределител-

ните трансформатори в страните

членки на EС се оценяват на около

33 TWh годишно. Тази цифра обаче не

включва загубите на реактивна мощ-

ност и от хармоници, които при

консервативна оценка добавят още

5 TWh годишно (или 15% от общата

сума на загубите на празен ход и

загубите под товар) за всички елек-

троразпределителни дружества и

частни разпределителни трансфор-

матори. Следователно, общите за-

губи от разпределителни трансфор-

матори в EС могат да възлязат на

около 38 TWh годишно.

Конвенционални

технологии

Според актуално проучване загу-

бите под товар са намалели с около

30 до 50% през последните 40 годи-

ни. Медните проводници са замени-

ли алуминиевите поради по-ниското

им съпротивление и по-добра якост

на опън. Дизайнът на проводниците

също така е подобрен и чрез въвеж-

дането на непрекъснато транспони-

рани проводници (един проводник,

разделен на няколко плоски подпро-

водника, които редовно се транспо-

нират), намалявайки загубите от

вихрови токове и позволявайки по-

добра плътност на намотката.

От друга страна, дизайнът на

намотките и подобренията в изола-

цията правят проводника по-тънък,

позволяват работа при по-висока

температура и добавят известна

диелектрична якост, като също така

спомагат за намаляване на загуби-

те под товар чрез подобряване на

изтеглянето на топлина и увелича-

ване на площта на проводника.

Що се отнася до загубите на пра-

зен ход, намаляването им през пос-

ледните 40 години може да се наре-

че революционно – то е с фактор от

3 до 4. Замяната на горещо валцова-

на стомана със студено валцована

стомана преди около 40 години бе

последвана от много подобрения в

материалите, водещи до разработ-

ването на силициевата стомана,

която се характеризира с много

ниски загуби.

Въвеждането на лазерно рязане на

пластините доведе до намаляване на

неравностите, подобрявайки по този

начин изолацията между пластини-

те и намалявайки загубите на пра-

зен ход. Пластините също така са

изтънени до 0,1 мм (обикновено меж-

ду 0,2 и 0,3 мм), което допълнително

понижава загубите под товар.

Свръхпроводящи

трансформатори

В един свръхпроводящ трансфор-

матор, намотките, изработени от

високотемпературен свръхпроводящ

материал (HTS), се охлаждат с те-

чен азот при около 77 K, така че

съпротивлението е пренебрежимо

малко. Загубите под товар, дори и

след добавяне на загубите от азот-

ната обработка, могат да бъдат

редуцирани с 50%.

Използването на HTS трансфор-

матори в по-голям мащаб е икономи-

чески обосновано и ще става все по-

атрактивно с подобряване на каче-

ството на охлаждащите системи и

спадане на разходите за производ-

ство на течен азот. Друг важен

фактор е напредъкът в изработка-

та на HTS проводници с големи

дължини.

Тези трансформатори имат по-

малко тегло и обем и са по-устойчи-

ви на претоварване, но имат около

150 до 200% по висока цена от тази

на конвенционалните трансформа-

тори.

И така, в приложения, при които

теглото е решаващо (например

железопътни превозни средства),

трансформаторите са с много по-

компактна конструкция (чрез прину-

дително охлаждане), за да се намали

теглото им. По този начин ефектив-

ността е много по-ниска и редуци-

рането на теглото спестява два