변류기는 기본 값을 유지하면서 다양한 전기적 매개변수를 변경하기 위한 장비로 오늘날 에너지 산업에서 널리 사용됩니다. 장비의 작동은 사인파형으로 변하는 자기장 및 전기장과 관련된 유도 법칙을 기반으로 합니다. 트랜스포머는 모듈러스에 대한 전류의 기본 값을 변환하고 원시 데이터에 비례하는 각도 전송을 변환합니다. 장치의 사용 범위와 연결된 소비자의 수에 따라 장비를 선택해야 합니다.
변류기 란 무엇입니까?
이 장비는 특정 물리적 매개변수로 전류를 공급하기 위해 산업, 시립 통신 및 유틸리티, 생산 및 기타 영역에서 사용됩니다. 전압은 자기 복사의 결과로 교류가 생성되는 1차 권선의 코일에 적용됩니다. 동일한 방사선이 나머지 코일을 통과하므로 EMF 힘의 이동이 있으며 2차 코일이 단락되거나 전기 회로에 연결되면 시스템에 2차 전류가 나타납니다.
최신 변류기는 이러한 매개 변수로 에너지를 변환할 수 있으므로 사용 시 작동하는 장비가 손상되지 않습니다. 또한 1차 열과 2차 열의 코일이 서로 확실하게 절연되어 있기 때문에 증가된 부하를 측정할 수 있어 기계와 인력이 최대한 안전하게 보호할 수 있습니다.
무엇을 위한 변압기인가?
변류기가 필요한 대상을 결정하는 것은 매우 간단합니다. 적용 범위에는 에너지 양의 변환이 필요한 모든 산업이 포함됩니다. 이러한 장치는 교류 회로를 생성할 때 계측기 및 계전기와 병렬로 사용되는 보조 장비 중 하나입니다. 이 경우 변압기는 에너지를 변환하여 매개변수를 쉽게 해독하거나 특성이 다른 장비를 단일 회로에 연결합니다.
변압기의 측정 기능도 있습니다. 측정기를 연결하려는 더 높은 전압의 전기 회로를 시작하는 역할을 하지만 직접 수행할 수는 없습니다. 이러한 변압기의 주요 임무는 전류 매개 변수에 대해 얻은 정보를 2 차 권선에 연결된 조작 측정 기기로 전송하는 것입니다. 또한 이 장비는 회로의 전류를 제어할 수 있는 가능성을 제공합니다. 계전기가 사용되고 최대 전류 매개변수에 도달하면 보호가 활성화되고 장비의 전원을 꺼서 소진 및 인명 피해를 방지합니다.
작동 원리
이러한 장비의 동작은 전압이 1차 코일에 부딪히고 전류가 생성된 권선 저항을 극복하는 유도 법칙을 기반으로 하며, 이는 자속의 형성을 유발하여 자기 도체로 전달됩니다. 자속은 전류에 수직이므로 손실을 최소화하고 2차 권선의 권선을 가로지르면 EMF 힘이 활성화됩니다.시스템에 미치는 영향으로 인해 코일의 저항보다 강한 전류가 흐르고 2차 코일의 출력 전압은 감소합니다.
따라서 가장 간단한 변압기 설계에는 금속 코어와 한 쌍의 권선이 포함되며 서로 연결되지 않고 절연체로 배선된 형태로 만들어집니다. 어떤 경우에는 부하는 2차 권선이 아닌 1차 권선에만 전달됩니다. 이것이 소위 유휴 모드입니다. 2차 권선에 전력을 소비하는 장비를 연결하면 코일에 전류가 흐르고 기전력이 발생합니다. EMF 매개변수는 회전 수에 의해 결정됩니다. 1차 및 2차 권선에 대한 기전력의 비율은 변환 비율로 알려져 있으며, 그 수의 비율로 계산됩니다. 1차 또는 2차 권선 수를 변경하여 최종 사용자 전압을 조절할 수 있습니다.
변류기의 분류
이러한 장비에는 목적, 설치 방법, 변환 단계 수 및 기타 요소를 비롯한 여러 기준에 따라 분류되는 여러 유형이 있습니다. 변류기를 선택하기 전에 다음 매개변수를 고려해야 합니다.
- 목적. 이 기준에 따라 측정, 중간 및 보호 모델이 있습니다. 예를 들어, 중간 유형의 장치는 계전기 보호 시스템 및 기타 회로에서 계산 작업을 위한 장치를 연결할 때 사용됩니다. 표시기의 정확도를 높이는 별도로 할당된 실험실 변압기에는 많은 변환 계수가 있습니다.
- 설치 방법. 외부 및 내부 설치를 위한 변압기가 있습니다. 모양이 다를 뿐만 아니라 외부 영향에 대한 저항 지표도 다릅니다(예: 실외용 장치는 강수 및 온도차에 대한 보호 기능이 있음).또한 오버 헤드 및 휴대용 변압기를 구별하십시오. 후자는 상대적으로 무게와 치수가 낮습니다.
- 권선 유형. 변압기는 단일 및 다중 코일, 코일, 막대, 부스바가 될 수 있습니다. 1차 권선과 2차 권선 모두 다를 수 있으며 그 차이는 절연체(건식, 도자기, 베이클라이트, 오일, 컴파운드 등)와도 관련이 있습니다.
- 변환 단계의 수준입니다. 장비는 1단 또는 2단(캐스케이드)이 될 수 있으며 1000V의 전압 제한은 최소 또는 반대로 최대가 될 수 있습니다.
- 설계. 이 기준에 따르면 변류기에는 오일형과 건식의 두 가지 종류가 있습니다. 첫 번째 경우 권선과 자기 코어의 회전은 특수 유성 액체가 들어 있는 용기에 있습니다. 절연 역할을 하고 매체의 작동 온도를 조절할 수 있습니다. 두 번째 경우 냉각은 공랭식이며 이러한 시스템은 화재 위험이 증가하여 내부에 오일 변압기를 설치할 수 없기 때문에 산업 및 주거용 건물에 사용됩니다.
- 전압 유형. 변압기는 강압 및 승압이 가능합니다. 첫 번째 경우에는 1차 권선의 전압이 감소하고 두 번째 경우에는 증가합니다.
- 분류를 위한 또 다른 옵션은 전력으로 변류기를 선택하는 것입니다. 이 매개 변수는 장비의 목적, 연결된 소비자 수, 속성에 따라 다릅니다.
매개변수 및 특성
이러한 장비를 선택할 때는 적용 범위와 비용에 영향을 미치는 주요 기술 매개변수를 고려해야 합니다. 주요 특성은 다음과 같습니다.
- 공칭 부하 또는 전력: 이 기준에 따른 선택은 변압기 특성의 비교표를 사용하여 만들 수 있습니다.매개 변수의 값은 엄격하게 표준화되고 선택한 정확도 등급에서 장비의 정상적인 기능을 결정하는 역할을 하기 때문에 다른 전류 특성을 결정합니다.
- 정격 전류. 이 매개변수는 장치가 임계 온도로 과열되지 않고 작동할 수 있는 기간을 결정합니다. 변압기 장비는 일반적으로 최대 18-20%의 과부하가 발생하는 경우 정상 작동합니다.
- 전압. 이 매개변수는 권선 절연의 품질에 중요하며 장비의 문제 없는 작동을 보장합니다.
- 오류. 이 현상은 자속의 영향으로 발생하며 오차 값은 정확한 1차 및 2차 전류 데이터의 차이입니다. 변압기 코어의 자속을 높이면 오류가 비례적으로 증가합니다.
- 2차 권선에 대한 1차 권선의 전류 비율인 변환 비율. 계수의 실제 값은 에너지 변환 손실 정도와 동일한 양만큼 공칭 값과 다릅니다.
- 공칭 전류에 대한 실제 1차 전류의 비율로 표현되는 한계 다중도.
- 2차 권선의 권선에서 발생하는 전류의 다중도.
변류기의 주요 데이터는 대체 다이어그램에 의해 결정됩니다. 이를 통해 무부하에서 최대 부하까지 다양한 모드에서 장비의 특성을 연구할 수 있습니다.
주요 표시기는 장치 본체에 특수 표시 형태로 표시되어 있습니다. 또한 장비를 들어 올리고 장착하는 방법에 대한 데이터, 2차 권선의 고전압(350볼트 이상)에 대한 경고 정보, 접지 패드의 존재에 대한 정보를 포함할 수 있습니다. 에너지 변환기 마킹은 스티커 또는 페인트 형태로 적용됩니다.
가능한 오작동
다른 장비와 마찬가지로 변압기도 때때로 오작동하므로 진단과 함께 전문가의 서비스가 필요합니다.장치를 확인하기 전에 어떤 고장이 발생하고 어떤 표시가 이에 해당하는지 알아야 합니다.
- 인클로저 내부의 고르지 않은 소음, 딱딱거리는 소리. 이 현상은 일반적으로 접지 요소의 파손, 권선 회전으로 인한 케이스의 겹침 또는 자기 코어 역할을 하는 시트의 느슨한 압착을 나타냅니다.
- 케이스의 과도한 가열, 소비자 측의 전류 증가. 절연층의 마모 또는 기계적 손상으로 인한 권선 단락, 단락으로 인한 빈번한 과부하로 인해 문제가 발생할 수 있습니다.
- 절연체 균열, 슬라이딩 방전. 운전 시작 전 검출되지 않은 제조상의 불량, 이물질, 서로 다른 값의 위상 입력이 겹치는 경우에 나타납니다.
- 배기 구조의 다이어프램이 파괴되는 동안의 오일 배출. 절연마모, 유면저하, 전압강하 또는 관통형 단락시 과전류 발생으로 인한 상간 단락이 문제입니다.
- 개스킷 아래 또는 변압기 탭에서 오일 유체가 누출됩니다. 주요 원인은 부품의 잘못된 용접, 약한 씰, 파손된 개스킷 또는 문지르지 않은 탭 플러그입니다.
- 가스 보호 릴레이 활성화. 권선불량, 회로단선, 스위치 접점의 단선, 변압기 하우징 합선 등으로 인해 오일 분해가 발생하는 현상입니다.
- 가스 보호 계전기 트립. 결상, 내부 또는 외부 과전압 또는 소위 "강철 화재"로 인한 오일 액체의 활성 분해가 문제를 일으킵니다.
- 트립된 차동 보호. 이 결함은 리드 케이스에 고장이 있거나 위상이 겹치거나 다른 경우에 발생합니다.
장치의 기능을 최대화하려면 열화상 카메라를 사용한 정기적인 보정이 필요합니다. 장비를 사용하면 접촉 품질 저하 및 작동 온도 저하를 진단할 수 있습니다. 검증하는 동안 전문가는 다음 범위의 조작을 수행합니다.
- 전압과 전류를 측정합니다.
- 외부 소스를 사용하여 부하를 확인합니다.
- 작동 회로의 매개변수 결정.
- 변환 비율 계산, 지표 비교 및 분석.
변압기의 계산
이 장치의 기본 원리는 다음 공식으로 정의됩니다. U1/U2=n1/n2, 그 요소는 다음과 같이 해독됩니다.
- U1 및 U2는 1차 및 2차 권선의 전압입니다.
- n1 및 n2는 각각 1차 및 2차 권선의 번호입니다.
코어의 단면적을 결정하기 위해 다른 공식이 사용됩니다. S=1,15 * √P여기서 전력은 와트로 측정되고 면적은 제곱센티미터로 측정됩니다. 장비에 사용된 코어가 Sch자 모양인 경우 중간 코어에 대한 단면적을 계산합니다. 1차 권선의 권선을 결정할 때 공식이 적용됩니다. n=50*U1/S, 이 경우 구성요소(50)는 불변하지 않으며, 전자기 간섭의 발생을 방지하기 위한 계산에서 값 대신 60의 값을 두는 것이 좋습니다. 또 다른 공식은 d=0,8*√I여기서 d는 와이어 단면적이고 I는 현재 강도 지수입니다. 케이블 직경을 계산하는 데 사용됩니다.
계산에서 얻은 수치는 반올림됩니다(예: 37.5W의 계산된 전력은 40으로 반올림됨). 반올림은 위쪽으로만 허용됩니다. 이 모든 공식은 220V 네트워크에서 작동하는 변압기 선택에 사용됩니다. 고주파 라인의 건설에서 다른 매개변수와 계산 방법이 사용됩니다.
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