전력 변압기: 정격 작동 모드 및 값

공칭 작동 모드

변압기의 정격 작동 모드는 제조업체가 변압기를 설계한 모드입니다. 변압기의 공칭 작동 모드에 대한 결정 조건은 명판에 표시된 공칭 전압, 전력, 전류 및 주파수와 냉각 매체의 공칭 조건입니다.

권선의 공칭 전압

변압기 권선의 정격 전압은 정상 작동을 위해 설계된 전압입니다. 강압 변압기의 경우 1차 권선의 공칭 전압은 해당 전기 네트워크의 공칭 전압과 같습니다. 전기 수신기.

모선이나 발전기 단자에 직접 연결된 승압 및 강압 변압기의 경우 1차 권선의 정격 전압은 해당 주전원의 정격 전압보다 5% 높습니다.2차 권선에서 정격은 변압기가 무부하일 때와 정격 1차 전압이 1차 권선의 단자에 적용될 때 변압기의 2차 권선의 단자에서 얻은 상 전압입니다.

주 출력의 단자 또는 1차 권선의 분기에 공급되는 전압을 초과하는 것은 주 출력 또는 이 분기에 대한 변압기의 명판에 표시된 전압의 + 5% 이하로 허용됩니다.

정격 강도

변압기의 정격 전력은 변압기가 수명 기간 동안 지속적으로 부하될 수 있는 전력이며 일반적으로 20~25년 정도로 가정합니다.

변압기의 공칭 전력은 온도 조건과 관련이 있습니다. 즉, 권선의 허용 가열 온도, 변압기의 냉각 조건 등에 따라 달라집니다. 이러한 온도 조건에 대해 자세히 알아 보겠습니다.

대부분의 변압기는 오일 냉각식입니다("오일" 변압기). 이러한 변압기에서 권선이 있는 자기 코어는 석유에서 추출한 광물성 절연유인 변압기 오일로 채워진 강철 탱크에 있습니다. 작동 중 권선 및 변압기의 자기 코어에서 방출된 열은 오일을 사용하여 변압기를 냉각하는 매체(공기(공기 냉각) 또는 물(수냉))로 전달됩니다.

최고 기온이 + 35 ° C에 도달하는 지역에 설치된 공냉식 오일 변압기의 경우 대기 온도보다 높은 권선의 평균 온도 상승은 + 70 ° C를 초과해서는 안됩니다 (저항 방법으로 측정).가정용 변압기의 경우 + 70 ° C와 같은 권선의 온도 상승은 공칭 부하에 해당합니다. + 35 ° C의 공기 온도에서 변압기 권선의 평균 가열 온도는 70 ° + 35 ° = 105 ° C입니다.

작동 중에 변압기 권선의 가열 온도가 + 105 ° C로 지속적으로 유지되면 제조업체의 연구에서 알 수 있듯이 서비스 수명은 몇 년을 초과하지 않습니다. 그러나 변압기의 정격 부하에서 권선 + 105 ° C의 가열 온도는 공기 온도가 + 35 ° C로 일정할 때만 일정합니다.

실제로 주변 공기 온도는 일정하지 않지만 낮과 연중 내내 변하기 때문에 변압기 권선의 가열 온도는 + 105 ° C에서 더 낮은 값까지 다양합니다. 이것은 자연스럽게 변압기의 서비스 수명을 연장합니다. 따라서 위에서 언급한 최대 권선 온도 + 105 °C는 저항으로 측정한 평균 온도의 상한선으로 이해해야 하며 주변 온도가 낮을 ​​때 하루에 몇 시간 동안 변압기를 안전하게 작동할 수 있습니다. 최대 + 35 ° C에 도달합니다.

강제 오일 순환이 없는 변압기에서 주변 온도보다 상위 오일 층(커버 위)의 최대 온도 상승은 60 ° C를 초과해서는 안 됩니다. + 35 ° C의 주변 온도에서 이것은 가장 높은 온도에 해당합니다. (온도계로) 오일 온도 + 95 ° C를 관찰했습니다.예를 들어 유수 냉각과 같이 강제 오일 순환이 있는 변압기의 경우 오일 냉각기 입구의 오일 온도는 70°C 이하로 허용됩니다. 오일-공기 냉각이 있는 변압기의 경우 최대 허용 오일 온도는 제조 업체.

즉, 변압기의 정격 전력은 변화하는 공기의 온도로 정의되는 공기 냉각으로 냉각 매체의 공칭 온도 조건 하에서 옥외에 설치된 변압기가 영구적으로 부하될 수 있는 전력으로 이해되어야 합니다. 1년 동안 자연스럽게 다른 냉각 유형의 경우 냉각 매체의 공칭 온도 조건은 변압기 제조업체에서 결정합니다.

이전에는 실외에 설치된 변압기의 정격 전력이 냉각 공기의 연평균 온도에 따라 다시 계산되었습니다. 재 계산 결과 연평균 주변 온도가 + 5 ° C 미만이면 변압기의 공칭 전력이 증가하고 + 5 ° C 이상의 연평균 온도에서는 반대로 감소합니다.

오일 점도가 변압기 냉각에 미치는 영향에 대한 연구에 따르면 낮은 공기 온도에서 오일의 점도가 증가하여 권선에서 열 전달이 악화되고 공기 온도가 상승하기 때문에 이러한 재 계산이 필요하지 않습니다. , 반대로 오일의 점도가 감소하고 변압기 권선의 열 전달이 증가합니다.

실외 설치 외에도 공냉식 변압기는 종종 가열되지 않은 닫힌 방에 배치됩니다. 챔버는 일반적으로 자연 환기가 제공되며 냉기 공급 및 가열 된 공기 제거는 하부 및 상부의 특수 환기구를 통해 이루어집니다. 약실, 각각. 환기에도 불구하고 챔버 내 변압기의 냉각 조건은 실외에 설치된 변압기보다 여전히 열악하여 서비스 수명이 다소 단축됩니다. 그러나 자연 환기가 있는 챔버에 설치된 변압기는 최대 20°C의 연간 평균 챔버 공기 온도에서 정격 전력으로 지속적으로 충전할 수 있습니다.

변압기의 1차 권선과 2차 권선의 공칭 전류를 각 권선의 공칭 전력에 의해 결정되는 전류라고 합니다.

공칭 전류와 동일한 부하를 이해하는 공칭 부하에서.

스위치의 모든 위치에서 과부하가 없는 변압기 작동 모드와 1차 권선에 공급되는 전압 값(이 탭의 전압 값의 + 5% 이하)에서, 변압기의 2차 권선은 정격 전류보다 높게 로드될 수 없습니다.