電源トランスの設計と動作原理

送電網に静的に設置された、2 つ、3 つ、またはそれ以上の巻線を持つ電気装置。電源トランスは、周波数偏差なしで交流電圧と電流を変化させます。二次電源に使用されるコンバーターは降圧デバイスと呼ばれます。ブースター構造は電圧を上昇させ、大電力、大容量、大容量の高圧送電線で使用されます。

シロボイ・トランスフォーマー

アプリケーション

電源トランスは、発電用に設計されたシステムの一部です。発電所は、原子、有機、固体または液体燃料のエネルギーを使用し、ガスで動作するか、水流の力を使用しますが、消費者および生産ラインの正常な機能には、変電所の出力インジケーターのコンバーターが必要です。

ユニットは、産業施設、農村企業、防衛施設、石油およびガス開発のネットワークに設置されています。変圧器の直接的な目的である電圧と電流を下げたり上げたりすることは、輸送、住宅、商業インフラ、およびネットワーク配電設備を操作するために使用されます。

主要部品とシステム

電源電圧と負荷は、内側または外側の端子台にあるインレットに供給されます。コンタクトはボルトまたは特殊なコネクタで固定されています。オイル充填ユニットでは、ブッシングはタンクの側面または取り外し可能なハウジングのカバーの外側に配置されます。

内部巻線からの伝送は、非鉄金属製の柔軟なダンパーまたはネジ付きロッドで行われます。電源トランスとそのハウジングは、磁器またはプラスチック層でスタッドから絶縁されています。油や合成液体に強い材質のガスケットで隙間をなくします。

クーラーは、タンクの上部領域からのオイルの温度を下げ、それを側面の底層に移します。パワーオイルトランスの冷却装置は、次のように表されます。

  • 媒体から熱を除去する外部回路。
  • オイルを加熱する内部回路。

クーラーにはさまざまな種類があります。

  • ラジエーター - 下部マニホールドと上部マニホールドの間を通信するためにプレートに配置された、端に溶接された一連のフラット チャネル。
  • コルゲートタンク - 低および中電力ユニットに設置され、温度低下用のタンクと、壁の折り畳まれた表面とボトムボックスを備えた作業タンクの両方です
  • ファン - それらは流れの強制冷却のために大型変圧器ユニットで使用されます。
  • 熱交換器 - 自然循環の組織化には多くのスペースが必要なため、ポンプで合成流体を移動させるために大きなユニットで使用されます。
  • 水油ユニット - 古典的な技術による管状熱交換器;
  • 循環ポンプ - グランドガスケットがなくてもモーターが完全に浸る密閉設計。

変圧器には、作業ターン数を変更するための調整装置が備わっています。二次巻線の電圧は、コイル数のスイッチで変更するか、ジャンパー配置を選択してボルト接続で設定します。これは、接地または非通電の変圧器のリード線を接続する方法です。調整モジュールは、狭い範囲の電圧を変換します。

条件に応じて、ヘリックス数スイッチは次のタイプに分類されます。

  • 負荷がオフのときに動作するデバイス。
  • 二次巻線が抵抗に近いときに機能する要素。

アタッチメント装備。

ガスリレーは、膨張タンクと作動タンクの間の接続チューブにあります。この装置は、過熱時の絶縁有機物や油の分解、およびシステムへの軽微な損傷を防ぎます。この装置は、誤動作の場合にガス発生に応答し、短絡または危険なほど低い液体レベルの場合にアラームを発したり、システムを完全にシャットダウンしたりします。

タンク上部のポケットに熱電対を配置して、温度を測定します。彼らは、ユニットの最も暖かい部分を特定するために数学的計算の原則に取り組んでいます。最新のセンサーは、光ファイバー技術に基づいています。

連続再生装置は、油の回収と精製に使用されます。操作の結果、塊の中にスラグが形成され、空気が入ります。回生ユニットには次の 2 種類があります。

  • 熱サイフォンモジュールは、加熱された層が上向きにフィルターを通過する自然な動きを利用し、冷却された流れをタンクの底に下げます。
  • 高品質の吸着ユニットは、ポンプでフィルターを介してオイルを強制的に汲み上げ、基礎に別々に配置され、大型コンバーターのスキームで使用されます。

オイル保護モジュールは、開放型の膨張タンクです。塊の表面上の空気は、シリカゲルを含む吸湿剤を通過します。吸着物質は最大湿度でピンク色に変化し、それが交換の合図になります。

エキスパンダー上部にオイルシールを搭載。これは、変圧器の乾燥油で動作する、空気の湿度を下げるための装置です。モジュールは、ソケットによって拡張タンクに接続されます。迷路の形をしたいくつかの壁の形で内部分離された容器が上に溶接されています。空気はオイルを通過し、水分を放出し、シリカゲルで洗浄され、エキスパンダーに流れ込みます。

制御装置

圧力リリーフ装置は、短絡または重度のオイル分解による緊急の水頭サージを防ぎ、GOST 11677-1975 に準拠した頑丈なユニットの設計で提供されます。この装置は、変圧器カバーに対して斜めに配置された放電管の形で作られています。最後に密閉されたダイアフラムがあり、瞬時に展開して排気を行うことができます。

さらに、トランスには他のモジュールがインストールされています。

  1. タンク内のオイルレベルセンサーは、ダイヤルが装備されているか、通信容器のガラス管の形で作られており、エキスパンダーの端に配置されています。
  2. 内蔵変圧器は、ユニットの内部または貫通型または低電圧ブスバーのブッシング側の接地スリーブの近くに取り付けられています。この場合、内部および外部絶縁を備えた変電所に多数の個別のコンバーターを配置する必要はありません。
  3. 可燃性不純物およびガス検出器は、オイル塊内の水素を検出し、ダイヤフラムを通して絞ります。計器は、濃縮混合物が監視リレーを作動させる前の初期のガス発生の程度を示します。
  4. 流量計は、強制温度低下の原理で動作する変電所のオイル損失を監視します。この装置は水頭差を測定し、流れの障害物の両側の圧力を決定します。水冷ユニットでは、流量計は水分消費量を読み取ります。要素には、事故の場合のアラームと、値を決定するためのダイヤルが装備されています。

シロボイトランスフォーマー

動作原理と動作モード

シンプルなトランスには、パーマロイ、フェライト、および 2 つの巻線のコアが装備されています。磁気回路には、リボン、プレート、または成形要素のセットが含まれます。電気によって発生する磁束を動かします。電源トランスの原理は、荷電粒子の周波数と形状を一定に保ちながら、誘導によって電流と電圧の値を変換することです。

ステップアップトランスでは、回路は一次コイルよりも二次巻線に高い電圧を伴います。降圧ユニットでは、入力電圧が出力電圧よりも高くなります。らせん状のコイルを備えたコアは、オイルのタンクに入れられます。

交流電流がオンになると、一次コイルに交流磁場が発生します。それはコアで閉じ、二次回路に影響を与えます。起電力が発生し、トランス出力で接続された負荷に伝達されます。ステーションの操作には 3 つのモードがあります。

  1. アイドル状態は、二次コイルが開いた状態であり、巻線内に電流がないことを特徴としています。一次コイルには定格の2~5%のアイドル電流が流れます。
  2. 負荷がかかった状態での動作は、電源と消費者が接続された状態で行われます。電源トランスは 2 つの巻線でエネルギーを示します。この規則での動作は、ユニットにとって一般的です。
  3. 二次コイルの抵抗が唯一の負荷のままである短絡。このモードは、コア巻線をウォームアップするための損失を明らかにします。

起動維持モード

一次コイルの電気は交流磁化電流の値に等しく、二次電流はゼロ値を示します。強磁性チップの場合、一次コイルの起電力は電源電圧を完全に置き換え、負荷電流はありません。無負荷動作では、瞬間的なターンオン損失と渦電流が明らかになり、必要な出力電圧を維持するための無効電力補償が決定されます。

強磁性導体のないユニットでは、磁場変化損失はありません。無負荷電流は一次巻線抵抗に比例します。荷電電子の通過に抵抗する能力は、電流周波数と誘導サイズの変化によって変化します。

短絡操作

1 次コイルに小さな交流電圧を印加し、2 次コイルの出力を短絡します。入力電圧は、短絡電流がユニットの計算値または定格値に対応するように調整されます。短絡電圧の大きさによって、トランス コイルの損失と、導体材料を打ち消す流れが決まります。 DC 電流の一部は抵抗を克服して熱エネルギーに変換され、コアが暖められます。

短絡電圧は、公称値のパーセンテージとして計算されます。このモードでの操作中に取得されるパラメーターは、ユニットの重要な特性です。これに短絡電流を掛けると、電力損失が得られます。

動作モード

負荷が接続されると、二次回路で粒子運動が発生し、導体に磁束が発生します。それは、一次コイルによって生成された磁束とは反対の方向に向けられます。一次コイルでは、誘導の起電力と電源の間にミスマッチがあります。一次コイルの電流は、磁場が元の値になるまで上昇します。

誘導ベクトルの磁束は、選択された表面を通る磁場の通過を特徴付け、一次コイルの瞬間的な力指数の時間積分によって決定されます。指標は駆動力に対して90°位相がずれる。二次コイルに誘導された EMF は、形状と位相が一次コイルのものと一致します。

変圧器の種類と種類

電源ユニットは、高電圧電流変換と大容量の場合に使用され、ネットワークのパフォーマンスを測定するために使用されません。エネルギー生産者のネットワークと消費者に向かう回路の電圧に差がある場合、設置は正当化されます。フェーズの数に応じて、ステーションは単コイルまたは多巻線ユニットに分類できます。

単相電力変換器は静的に設置され、静止している相互に誘導結合された巻線によって特徴付けられます。コアはクローズドフレームとして設計されており、コイルが配置されているボトムヨーク、トップヨーク、サイドロッドを区別しています。能動素子はコイルと磁気回路です。

ロッドのラップは、コイルの数と形状の確立された組み合わせであるか、同心円状に配置されています。円筒状のラップが最も一般的で、よく使用されます。ユニットの構造要素は、ステーションの部品を固定し、コイル間の通路を断熱し、部品を冷却し、破損を防ぎます。縦方向の絶縁は、コア上の個々のコイルまたはコイルの組み合わせをカバーします。主な誘電体は、グランドと巻線の間の移行を防ぐために使用されます。

三相電気回路では、2 巻線および 3 巻線ユニットを配置して、入力と出力または単相代替デバイス間で負荷を均等に分散します。油冷式変圧器には、物質のタンク内にある巻線付きの磁気コアが含まれています。

双子は共通の導体上に配置され、荷電電子が磁気媒体内を移動する際に共通の場、電流、または分極が発生することにより、一次回路と二次回路が相互作用します。この一般的な誘導により、高電圧と低電圧のプラントの性能を判断することが困難になります。巻線が磁気環境ではなく電気環境で相互作用するトランス置換計画が使用されます。

電流を運ぶ誘導コイルの抵抗の仕事に対する散逸磁束の作用の等価性の原理が適用されます。アクティブな誘導抵抗を持つコイルは区別されます。 2 番目のタイプは、最小限の妨害特性で磁束を散乱させることなく粒子を伝送する磁気結合コイルです。

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