Durch die Verfügbarkeit von Leistungstransformatoren wurden im Laufe der Jahre Durchbrüche bei der Übertragung und Lieferung elektrischer Energie erzielt. Leistungstransformatoren stammen aus dem Jahr 1880, als in den 400er Jahren das erste 1950-kV-Hochspannungsnetz für Verteiltransformatoren in Betrieb genommen wurde.
Laut Gregory Hollings von ABB in seinem Artikel „Eine kurze Geschichte des Leistungstransformators“ waren die meisten frühen Installationen nur lokal in dem Sinne, dass sie nur Standorte bedienen würden, die nur wenige Kilometer voneinander entfernt waren. Die Verbindungen zu den Verbrauchern würden nur in Hunderten von Volt erfolgen, aber mit der Zeit nahm dies zu, da die Verbraucher mehr benötigten.
Aus den kleinen Dampf- und Wasserkraftgeneratoren mussten dann große Kraftwerke mit Spannungsanstieg errichtet werden. Um den Stromfluss moderat zu halten und Spannungsverluste zu vermeiden, wurden Leistungstransformatoren erfunden.
Eines der Dinge, die sich seit der Einführung des Transformators nie geändert haben, ist sein physikalisches Grundprinzip. Effizienz, Dichte, Gewicht und Abmessungen haben sich jedoch im Laufe der Zeit geändert. Transformatoren sind daher sehr wichtig, wenn es darum geht, den Stromfluss zu begrenzen, falls ein Kurzschluss vorliegt, um Unfälle zu vermeiden.
Neue Trends für Leistungstransformatoren
Leistungstransformatoren sind sehr wichtig, wenn es um den effizienten und stabilen Betrieb von Stromversorgungssystemen geht. Während die Menschen diese Instrumente immer noch brauchen, müssen sie sie zu günstigen Preisen erhalten und gleichzeitig sicherstellen, dass sie zuverlässig und auf dem neuesten Stand sind.
George Osei, der Gebietsverkaufsleiter von Vekmar in der Türkei, stellte fest, dass es sich bei der Branche überwiegend um schwere Kapitalanlagen handelt, was erhebliche Kapitalinvestitionen in die Akquisition erfordert. Kurzfristig konzentrieren sich Investoren und Endverbraucher auf den Preis anstatt auf die Qualität. In der aufkommenden Zukunft werden sich die Verbraucher hauptsächlich auf die Qualität konzentrieren. Dies ist die ideale Investition, wenn man die Lebensdauer solcher Qualitätsinvestitionen gegenüber einer geringeren Qualität berücksichtigt, wobei der Schwerpunkt auf den Anschaffungskosten liegt.
Die Transformatoren müssen auch mit der Umgebung kompatibel sein, in der sie installiert sind.
In Bezug auf Technologie haben verschiedene Unternehmen dafür gesorgt, dass bestimmte Aspekte berücksichtigt werden. Im Folgenden sind einige Dinge aufgeführt, die aufgrund der Technologie verbessert werden, um sicherzustellen, dass der Transformator effektiv funktioniert.
Der Kern und die Wicklung
Der Kern und die Wicklung des Transformators sind sehr wichtige Komponenten, da sie die Leistung und Zuverlässigkeit des Transformators bestimmen. Um diese Komponenten zu schonen und den Energieverlust zu reduzieren, wird der Kern jetzt aus sehr dünnem Material oder Material mit hoher magnetischer Flussdichte hergestellt. Auf der anderen Seite werden transponierte Leiter an der Wicklung verwendet, um das Wickeln zu vereinfachen und den Arbeitsaufwand bei der Arbeit zu reduzieren.
Isolierung
Die Isolierung ist auch wichtig, insbesondere bei Öltransformatoren. Die Isolierung kann entweder mit dem Isolieröl oder mit ölimprägniertem Papier erfolgen. Am Transformator werden dann verschiedene Analysemethoden durchgeführt, um die Wirksamkeit der verwendeten Methode zu überprüfen.
Wirbelstrom und Streulastverlust prüfen
Zu wissen, wie der Streulastverlust auftritt, ist eines der Dinge, die am Transformator schwer zu berechnen sind, obwohl der Wirbelstromverlust bestimmt werden kann. Im Laufe der Jahre haben sich die Dinge jedoch geändert, und dies kann auch durch verschiedene Analysen erreicht werden.
Es gibt zwei Tests, die durchgeführt werden können, um sicherzustellen, dass diese beiden Dinge in Ordnung sind. Dies sind im Wesentlichen die dreidimensionalen Magnetfeldanalysen und das Maß gegen Wirbelstrom und Streuverlust in der Wicklung, bei dem eine Software verwendet wird, um den besten Weg für die Strömung zu bestimmen.
Kühltechnik
Die Geschwindigkeit, mit der sich Leistungstransformatoren aufgrund der Übertragung erwärmen, ist manchmal hoch, was zu Fehlern führen kann. Die Dinge haben sich jedoch geändert und die Technologie ermöglicht es den Herstellern sicherzustellen, dass die Dinge die Kontrolle haben, wenn der Transformator funktioniert.
Es gibt die Verwendung eines dreidimensionalen Überschallwellen-Doppler-Strömungsgeschwindigkeitsmessers zur Erkennung von Echos und die Verwendung eines Zick-Zack-Ölflusses zur Verbesserung der Wärmeübertragung von der Wicklung zum Öl. Dies trägt dazu bei, ein Gleichgewicht beim Anstieg der Wicklungstemperatur herzustellen und die hohe Temperatur des Transformators zu senken.
Geräuschreduzierungstechnologie
Es gibt bestimmte Zeiten, in denen der Transformator während des Betriebs so viel Rauschen erzeugt. Um diese zu reduzieren, empfehlen Experten, Kernbleche mit geringer Magnetostriktion zu verwenden. Hersteller können auch sicherstellen, dass sie die Eckverbindungen der Kernbleche verbessern.
Dies kann durch Verwendung der Stufenüberlappungsverbindung anstelle der herkömmlichen Fledermausüberlappungsverbindung erfolgen, was auch zur Verringerung des Lastverlusts und des Stromverlusts beiträgt. Schallschutzmaterialien können ebenfalls berücksichtigt werden.
Da sich die Technologie im Laufe der Jahre verbessert, ergeben sich viele Möglichkeiten für die Entwicklung besserer und zuverlässiger Transformatoren. Einzelpersonen können Transformatoren erhalten, die kleiner sind und dennoch eine erhöhte Überlastfähigkeit aufweisen. Dies ist etwas, das in den kommenden Jahren aufgrund ihrer sicheren Verwendung in der Umwelt sehr effektiv sein wird.
Laut Marianna Viola von der Verkaufsabteilung von TES Transformer Electro Service srl in Italien ist die erneuerbare Energie einer der Akteure im Szenario der Stromerzeugung, und Transformatoren sind erforderlich, um die Übertragung direkt von der Quelle zu den Verteilern für sie zu ermöglichen Dies bedeutet einen Bedarf an Leistungstransformatoren mit geringerer Nennleistung in Bezug auf MVA und Spannungspegel, jedoch in höherer Menge.