"Инновации в трансформаторной индустрии. Смарт трансформаторы"

Кашкинбаева Б.С.
Преподаватель физики
НННОУ «Экономико-правовой колледж»
Казахстан, г.Актобе
Инновации в трансформаторной индустрии. Смарт трансформаторы
В 2019 году Китайская компания объявила, что разработала первый в мире силовой
трансформатор с испарительным охлаждением 220 кВ, в котором используется новый тип
негорючего изолирующего жидкого теплорассеивающего материала — фторуглерод. Эта
жидкость является своего рода низкокипящим, негорючим, экологически чистым
материалом, используемым для изоляции и охлаждения трансформатора путем изменения
газожидкостной фазы.

Фазорегулирующий охлаждающий трансформатор
Компактный среднечастотный трансформатор
Исследователи из Ecole Polytechnique Federale de Lausanne разработали и создали
компактный среднечастотный трансформатор, рассчитанный на 100 кВт и работающий на
частоте 10 кГц. Идея состоит в том, чтобы повысить гибкость и эффективность
интеллектуальных сетей и распределительных сетей постоянного тока.
Усовершенствованный цифровой трансформатор
Новая версия трансформатора Siemens с цифровым подключением — Sensformer —
основана на цифровой двойной операции, которая имитирует поведение физического
актива в режиме реального времени. Он поставляется с несколькими полезными
инструментами, которые сравнивают смоделированные и измеренные значения.
Industry 4.0 на новом заводе трансформаторов
Siemens построит свой завод по производству распределительных трансформаторов
в Гуанчжоу с применением стандарта Industry 4.0. Завод, который планируется ввести в
эксплуатацию в 2021 году, станет образцовым заводом, соответствующим открытой
инновационной экосистеме для широкого использования цифровых технологий, таких как
цифровая электростанция, промышленный IoT, интеллектуальный кампус и
подключенная мобильность.
Робот для проверки электросететей
Небольшой робот с дистанционным управлением, который может напрямую
работать в силовых шкафах, был впервые использован для обслуживания сети в Китае.
Ожидается, что робот будет использоваться более широко с целью постепенной замены
части человеческих операций.

Биодизельная диэлектрическая жидкость сверхнизкой вязкости
Nynas утверждает, что их новая жидкость NYTRO® BIO 300X, благодаря ее сверхнизкой
вязкости, позволяет снизить температуру горячей точки до 10 градусов по сравнению со
средними минеральными маслами и примерно на 20 градусов ниже по сравнению с
эфирными жидкостями. Эта жидкость обладает огромным потенциалом для теплового
проектирования ,оптимизации и улучшения перегрузочной способности.
Хотя большинство нововведений основано на цифровых технологиях, мы видим, что
некоторые из них представляют собой довольно прорывные нововведения, основанные на
физике, то есть физических свойствах материалов.
Силовая электроника: трансформатор с интеллектом может работать как от
переменного так и постоянного тока и, благодаря полупроводникам, способным работать
с высоким напряжением, быть запрограммирован на перенаправление потока
электроэнергии в зависимости спроса или предложения.

A. Высоковольтный полупроводниковый выпрямитель переменного тока.
B. Высоковольтный полупроводниковый преобразователь постоянного тока.
C. Высокочастотные трансформаторы.
D. Схемы управления.
В лаборатории, созданной для имитации жилых кварталов, Алекс Хуан работает
над обновлением устаревших электрических сетей во что-то более похожее на Интернет
— сеть, которая может направлять энергию не только от централизованных
электростанций потребителям, но и из любого источника в любое место Любой маршрут
имеет смысл. С этой целью Хуан, профессор электротехники в Университете штата
Северная Каролина, разрабатывает трансформаторы, которые в настоящее время
уменьшают напряжение, распределяемого по кварталам, так что оно пригодно для
использования в жилых домах и офисах.
Его новый трансформатор позволит сети справляться с проблемами, для которых
она никогда не разрабатывалась, например, зарядкой большого количества
электромобилей и потреблением избыточного электричества от жилых солнечных
панелей. Смарт-счетчики в домах и офисах могут помочь, предоставляя подробную
информацию о потоке электроэнергии, но также необходим точный контроль над этим
потоком. Это не только стабилизирует энергосистему, но и улучшит баланс спроса и
предложения, уменьшает перегруз во время пиков потребления, это в итоге позволяет
уменьшить потребность в электростанциях.
«Нам нужно принципиально новое устройство, чтобы оно находилось между
домами и сетью, и работало как буфер, чтобы сеть оставалась стабильной, независимо от
того, что происходит в домах», — говорит Хуан. Обычные трансформаторы
обрабатывают только переменный ток и требуют ручной настройки или громоздких
электромеханических переключателей для перенаправления энергии. Он хочет
получить компактный трансформатор, который может обрабатывать как постоянный ток,
так и переменный ток, и может управляться электронным способом, чтобы он реагировал
почти мгновенно на колебания спроса и предложения электроэнергии. Например, если
один сосед подключил электромобиль к зарядному устройству переменного тока, он

может отреагировать, подключив незагруженное питание постоянного тока от солнечных
батарей другого соседа.
Трансформаторы Хуана могли бы сделать подключение солнечной панели или
электромобиля к электросети столь же простым, как подключение цифровой камеры или
принтера к компьютеру. Это снизит нашу зависимость от ископаемых видов топлива,
поскольку расширит возможность мелким источникам чистой электроэнергии вносить
свой вклад в электросеть. Как он говорит: «Реальная польза для общества наступит когда
будет получен совокупный эффект от множества мелких генераторов, которые мы
надеемся, станут возобновляемыми и устойчивыми источниками электроэнергии».