전력 변압기 설계

변압기는 한 전압의 교류를 다른 전압의 교류로 변환하는 전기 기계입니다.

전력 변압기의 주요 구조 요소: 본체, 코어, 권선, 냉각 장치, 부싱 및 보호 장치(확장기, 배기관 및 가스 릴레이).

변압기의 권선은 1차 권선에 의해 생성된 자속이 대부분의 2차 권선을 관통하도록 배열됩니다. 이 요구 사항은 폐쇄 자기 회로인 강철 코어의 구성으로 보장됩니다. 권선과 자기 시스템의 상호 배열에 따라 막대와 전기자의 두 가지 주요 유형의 변압기가 있습니다.

로드 변압기에서 권선은 자기 회로를 닫는 요크로 연결된 코어 로드에 있습니다. 막대형은 전원 공급 장치 및 여러 특수 변압기에 사용됩니다. 기갑 변압기는 마치 "장갑"처럼 권선을 덮는 분기 자기 회로를 사용합니다.갑옷과 같은 코어 구조는 특히 소형 단상 변압기에 사용됩니다.

삼상 로드 변압기:

코어라고 불리는 변압기의 자기 회로는 합금강 시트로 조립됩니다. 시트를 닫지 않도록 얇은 바니시로 미리 코팅하거나 종이로 붙입니다.

코어는 코일을 운반하는 막대와 자기 회로를 닫는 요크로 구성됩니다. 코어의 단면은 가능한 한 코일 모양에 가까워야 합니다.

직사각형 권선에서 코어의 단면은 직사각형으로 만들어집니다. 라운드 사용 — 코어에 다단계 섹션이 있습니다. 코어의 단면적이 크면 열을 제거하기 위해 종 방향 공기 채널을 만들어 코어를 별도의 패키지로 나눕니다.

시트는 핀 또는 리벳으로 함께 당겨집니다. 접촉면에서 와전류가 발생할 수 있으므로 개별 시트를 서로 연결해서는 안 됩니다. 핀과 리벳을 통해 시트가 닫히는 것을 방지하기 위해 절연 튜브가 그 위에 놓입니다. 너트와 리벳 헤드는 전기 판지 와셔를 사용하여 코어 프레스 플레이트에서 분리됩니다.

변압기에는 디스크와 원통형의 두 가지 유형의 권선이 사용됩니다.

디스크 모양의 권선 설계로 1차 및 2차 권선은 변압기 코어에서 직렬로 교대로 배치되는 일련의 편평한 디스크 모양 권선으로 나뉩니다.

원통형 권선에서 1차 권선과 2차 권선은 서로 동심원으로 배열됩니다. 저전압 권선은 일반적으로 강철에서 절연하기 쉽기 때문에 코어에 더 가깝게 배치됩니다.

권선을 만들 때 개별 전선의 절연, 층과 권선 사이의 절연, 1차 권선과 2차(2차) 권선 사이의 절연, 코어에 대한 권선의 절연을 구분해야 합니다.

변압기의 권선은 절연체로 덮인 구리선으로 만들어집니다. 권선을 절연하기 위해 종이, 때로는 면사, 바니시 (에나멜) 호일 또는 여러 층의 절연체가 사용됩니다. 예를 들어 바니시 층과 실크 실 층, 종이 층 및 면사 층 , 등.

종이 분리기는 레이어 사이의 단열재로 사용됩니다. 권선은 기름에 적신 테이프, 종이 또는 천으로 싸인 와셔 또는 전기 판지 개스킷으로 절연됩니다.

변압기 권선의 끝은 부싱을 사용하여 꺼내어 접지된 본체(탱크)에서 분리합니다.

변압기 장치:

3상 변압기의 권선을 연결하는 기본 방법에는 델타 연결과 스타 연결의 두 가지가 있습니다. 권선이 델타 연결되면 상 전압은 선간 전압과 같고 위상 전류는 선간 전류보다 1.73배 적습니다. 권선이 스타 연결되면 상 전압은 선간 전압보다 1.73 배 적고 상 전류는 선과 같습니다.

3상 변압기에서 권선을 연결하는 방법은 1차 전압에 대한 2차 전압의 위상각이 그것에 의존하기 때문에 매우 중요합니다. 1차 권선 전압과 2차 권선 전압 사이의 위상 변이는 코일의 권선 방향에 따라 달라집니다. 자세한 내용은 여기를 참조하세요. 전력 변압기의 권선 연결 방식 및 그룹

변압기가 설계되는 곳 공동 병렬 작업, 이들 변압기 위상의 순시 전위가 동일할 필요가 있습니다. 고전압 및 저전압 권선의 라인 전압 사이에 동일한 위상 편이를 갖는 변압기는 동일한 권선 연결 그룹에 지정되며 시간 지정에 따라 번호가 지정됩니다.

코어에서 권선을 분리하고 저전압 권선에서 고전압 권선을 분리하기 위해 구운 종이로 압축된 단단한 실린더 또는 전기 판지로 만든 실린더, 소위 소프트 실린더가 사용됩니다.

변압기 건설에는 특수 광물성(석유) 오일이 널리 사용되며, 변신 로봇… 탱크는 변압기 오일로 채워져 있고 권선이 있는 코어가 그 안에 잠겨 있습니다. 이 디자인은 고전력 변압기, 고전력 정류기 변압기, 고전력 펄스 변압기에 채택됩니다.

수분과 불순물이 제거된, 즉 건조되고 정제된 변압기 오일은 권선과 금속 케이스 사이의 우수한 절연체입니다. 또한 공기보다 열전도율이 높은 변압기 오일은 변압기의 활성 부분에서 탱크 외부 표면으로 열을 잘 전달합니다.

변압기의 전력이 증가함에 따라 손실이 기하학적 치수보다 빠르게 증가하여 냉각 표면을 증가시켜야 합니다. 자세한 내용은 여기에서 확인하세요. 전력 변압기용 냉각 시스템

실제로는 1차 권선과 2차 권선이 전기적으로 연결된 교류 전압을 변환하는 장치가 사용됩니다. 이러한 장치를 자동 변압기라고 합니다.

단권 변압기는 1차 권선과 2차 권선이 유도 방식으로(기존 변압기에서와 같이) 연결될 뿐만 아니라 전기적으로 연결된다는 점에서 기존 변압기와 다릅니다.

또한보십시오: 전력 변압기의 성능 특성