УДК 621.314
DOI 10.57112/E241-305
Шалимов Дмитрий Евгеньевич,
Грибанов Алексей Александрович
Аннотация:
В статье рассматриваются преимущества и недостатки энергоэффективных трансформаторов, а также возможности для их дальнейшего развития. Энергоэффективные трансформаторы играют важную роль в снижении потерь энергии и сохранении природных ресурсов. Несмотря на некоторые недостатки, такие как высокие первоначальные затраты и ограниченная доступность, их использование является экономически выгодным и способствует устойчивому развитию электроэнергетики. В статье также обсуждаются возможные препятствия для широкого внедрения энергоэффективных трансформаторов и предлагаются стратегии для их преодоления. Государственные программы, образовательные программы, сотрудничество бизнеса и науки, развитие инфраструктуры и международное сотрудничество могут способствовать более широкому использованию этих технологий.
Ключевые слова: энергоэффективные трансформаторы, преимущества, недостатки, возможности для развития, снижение потерь энергии, первоначальные затраты, доступность, устойчивое развитие электроэнергетики, препятствия для внедрения, стратегии преодоления.
Энергоэффективные трансформаторы - это устройства, используемые для передачи и преобразования электрической энергии с минимальными потерями. Они играют важную роль в обеспечении надежной и эффективной работы электрических систем, а также способствуют снижению выбросов парниковых газов и сохранению природных ресурсов.
Рисунок 1 – Сборка энергоэффективных трансформаторов
Основные характеристики рассматриваемого вида трансформаторов:
Высокий коэффициент полезного действия (КПД): Это позволяет снизить потери энергии и уменьшить количество энергии, которая преобразуется в тепло.
- Низкие потери холостого хода: Это позволяет снизить потребление энергии при работе трансформатора без нагрузки.
- Низкие потери короткого замыкания: Они связаны с потерями в обмотках трансформатора при протекании через них тока короткого замыкания. Снижение этих потерь позволяет уменьшить мощность трансформатора, что в свою очередь снижает его стоимость и улучшает эффективность использования энергии.
- Использование материалов с высокой магнитной проницаемостью: Это позволяет уменьшить размеры и вес трансформаторов, а также снизить потери на гистерезис.
- Применение технологий охлаждения на основе естественной конвекции или адиабатического охлаждения: Это снижает потери на охлаждение и позволяет повысить КПД трансформаторов.
- Применение изоляции на основе экологически чистых материалов: Такие материалы обладают высокой диэлектрической прочностью и долговечностью, что снижает риск пробоя и увеличивает срок службы трансформаторов.
Как и у любой технологии, у энергоэффективных трансформаторов есть и минусы. Например, они могут быть дороже обычных трансформаторов из-за более высоких требований к эффективности и качеству материалов. Также их установка и обслуживание могут потребовать дополнительных затрат. Однако, учитывая долгосрочные выгоды от снижения потерь энергии и сохранения природных ресурсов, использование энергоэффективных трансформаторов является экономически выгодным решением.
Препятствия для повсеместного использования энергоэффективных трансформаторов могут включать в себя:
– Недостаток информации о преимуществах и эффективности этих устройств.
– Высокие первоначальные затраты на их приобретение и установку.
– Ограниченная доступность на рынке.
– Необходимость модернизации существующих систем и инфраструктуры для поддержки этих устройств.
Выгодная модель внедрения энергоэффективных трансформаторов может включать следующие элементы:
– Государственные программы стимулирования и поддержки: Государства могут предоставлять налоговые льготы, кредиты с низкими процентами или гранты для компаний, которые инвестируют в энергоэффективные трансформаторы.
– Образовательные программы: Просвещение населения о преимуществах использования энергоэффективных технологий может помочь увеличить спрос на эти продукты.
– Сотрудничество бизнеса и науки: Компании могут сотрудничать с исследовательскими институтами и университетами для разработки новых технологий и улучшения существующих продуктов.
– Развитие инфраструктуры: Создание сетей распределения электроэнергии, которые поддерживают использование энергоэффективных трансформаторов, может способствовать их распространению.
– Международное сотрудничество: Сотрудничество с другими странами может помочь в обмене знаниями и технологиями, что может привести к снижению затрат и улучшению эффективности.
Вывод: Энергоэффективные трансформаторы имеют множество преимуществ, таких как высокий КПД, низкие потери холостого хода и короткого замыкания, использование материалов с высокой магнитной проницаемостью и применение экологически чистых материалов в изоляции. Однако, несмотря на некоторые недостатки и препятствия, внедрение таких трансформаторов может способствовать устойчивому развитию электроэнергетики и снижению выбросов парниковых газов. Необходимо разрабатывать стратегии для преодоления существующих препятствий и обеспечения широкого использования этих технологий.
Список используемой литературы
1. А. С. Абросимов, А. В. Воронин, «Энергоэффективность и экологическая безопасность в электроэнергетике», Москва, Изд-во МЭИ, 2019. - 396 с.
2. В. Н. Горюнов, А. А. Лунин, С. А. Сафонов, «Энергосберегающие и энергоэффективные системы электроснабжения», Москва, МЭИ, 2018. - 228 с.
3. Д. В. Елистратов, В. Г. Китушин, В. А. Кучумов, «Энергоснабжение и энергоэффективность», Москва, Энергоатомиздат, 2020. - 456 с.
4. С. П. Лебедев, Н. Д. Рогалев, А. Н. Серебрянников, «Устойчивое развитие и энергоэффективность в электроэнергетик», Москва, Наука, 2019. - 624 с.
5. М. Ю. Селивановский, «Современные технологии энергосбережения в электроэнергетических системах», Москва, Инфра-М, 2019.
Информация об авторах
Шалимов Д. Е. – студент группы 8Э-31, Грибанов А. А. – научный руководитель, к.т.н., доцент, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова», РФ, Алтайский край, г. Барнаул.
Ссылка для цитирования
Шалимов, Д. Е. Энергоэффективные трансформаторы: преимущества, недостатки и возможности для развития / Д. Е. Шалимов, А. А. Грибанов // Энерджинет. 2024. № 1. URL: http://nopak.ru/241-305 (дата обращения: 03.05.2024).
