電源トランスの内部には何が入っているのでしょうか?
電源トランス内部の主なアクティブ部品は、磁気コア、巻線、絶縁体、およびそれらの間の電気接続です。 コアは交流磁束を導き、巻線は電磁誘導によって電気エネルギーを伝達します。油入変圧器では、このアクティブアセンブリは、絶縁液、ブッシング、および冷却装置を備えたタンク内に収容されます。設計に応じて、タップ変更および監視装置も取り付けられる場合があります。
すべての変圧器が同じ構造をしているわけではありません。乾式変圧器は油入変圧器とは絶縁体や筐体の配置が異なり、定格やデューティによりオプション機器が異なります。コンポーネントを理解することは、購入者が電気仕様を読むのに役立ちますが、特定のユニットの構成を確立するものではありません。統合配電プロジェクトの場合、JSGK は、スタンドアロンの変圧器製造の証拠としてではなく、変電所および開閉装置の製品ファミリーと併せて参照として変圧器の概要を提供します。
磁気コア: 交流磁束の経路
変圧器のコアは、巻線を結ぶ低磁気抵抗の磁路を提供します。通常、単一の固体金属ブロックではなく、磁性材料の絶縁積層体から構築されます。積層は、磁束の変化によって生じる渦電流損失を制限するのに役立ちます。特定のコアの形状、材料、構造は変圧器の設計によって異なります。
コアには磁気回路を形成するリムとヨークがあります。その役割は電磁結合をサポートすることです。これは、一次回路を二次回路に直接接続する導電体ではありません。通常の 2 巻線変圧器は、その設計によって提供される絶縁分離を維持しながら磁気的にエネルギーを伝達するため、この違いは重要です。
一次巻線と二次巻線: 電圧が変化する場所
巻線は、磁気コアの周囲に配置された絶縁導体で構成されます。交流電圧が入力巻線に印加されると、磁束の変化によりもう一方の巻線に電圧が誘導されます。巻数の関係は電圧変換の中心ですが、実際の動作は損失、レギュレーション、完全な電磁設計にも依存します。
多くの設計では、高電圧巻線と低電圧巻線は、絶縁クリアランス、結合、熱除去、および機械的力を制御するために物理的に配置されています。リード接続は、巻線端子を内部接続、ブッシング、または該当する場合はタップ切り替え装置に接続します。 「ボックス内の銅コイル」という単純な説明では、アクティブ アセンブリがその機能を実行するために必要な絶縁、サポート、および接続構造が欠落しています。
巻線導体の材質、積層、配置、および短絡耐性特性は、特定のメーカーの設計文書から検証する必要があります。ここでのコンポーネントの説明は、JSGK ブランドの変圧器の内部構造図を表すものではありません。
内部絶縁により異なる電位を分離
変圧器の絶縁は、巻線内の巻線、隣接する巻線、および異なる電位にある導電部分を分離します。また、アクティブ導体、コア、その他の構造間のクリアランスもサポートします。設計に応じて、断熱材には固体材料、バリア、スペーサー、絶縁液体、および制御されたクリアランスが使用される場合があります。
断熱システムは、温度と動作条件とともに理解する必要があります。油浸設計の場合、液体は固体の絶縁材料と並んで電気絶縁および熱伝達の機能を果たします。乾式ユニットは、固体断熱材と空気またはその他の設計固有の媒体の異なる組み合わせを使用します。これらは広範な構造ファミリーであり、交換可能な内部レイアウトではありません。
油入設計のタンクと絶縁液
従来の油入電源変圧器では、金属タンクにコアと巻線のアセンブリおよび絶縁液体が封入されています。タンクは封じ込めと機械的保護を提供し、その構造は熱膨張、圧力、密閉、冷却の要件と統合されています。
液体は断熱と熱伝達の両方の役割を果たします。アクティブ部品から冷却面または接続された冷却システムに向かって熱を運びます。特定の設計では、液体の種類と材料および使用条件との適合性を確認する必要があります。乾式変圧器には、オイルが充填されたメインタンクのような配置がありません。
ブッシング: エンクロージャを介した電気接続
ブッシングにより、必要な電気絶縁を維持しながら、通電された導体が接地された変圧器の筐体を通過できるようになります。オイルが充填されたユニットでは、ブッシングは内部の巻線またはリード線と外部電源システムとの間に絶縁インターフェースを提供します。定格と構造は電圧と電流デューティによって異なります。
一部の設計では、異なるタイプのブッシングや端子配置が使用されているため、購入者は、すべての変圧器が同じ磁器に見える外部コンポーネントを示していると想定すべきではありません。正しい外部接続とクリアランス要件は、機器の図面とプロジェクトの仕様に含まれています。
タップチェンジャーで効果的な巻線ターンを調整
タップ切換器は巻線接続ポイントを選択して、変圧器の実効巻数比、ひいてはその電圧関係を調整します。一部の設計では、非通電状態でのタップ変更を使用しますが、これには指定された停止条件が必要です。定義された状況下で変圧器が通電されたまま動作するように設計された負荷時タップ切換器を備えた製品もあります。
これらは異なるメカニズムと運用義務です。タップ切替器の有無、位置、種類は実際の変圧器で確認する必要があります。すべての変圧器が同じタップ切り替えシステムを使用しているわけではなく、内部部品の知識はそれらの操作や保守の指示にはなりません。
冷却コンポーネントはアクティブなアセンブリから熱を除去します
コアと巻線の損失により熱が発生します。変圧器の冷却装置はその熱を逃がすため、動作は設計された熱制限内に留まります。油浸ユニットでは、定格と冷却方法に応じて、タンク壁、ラジエーター、ファン、ポンプ、または別個の冷却装置を使用する場合があります。すべてのユニットにファンやポンプが含まれているわけではありません。
乾式変圧器では、熱伝達は特定の断熱材と空冷の配置に依存し、場合によってはファンによって補助されます。したがって、油浸式システムと乾式システムは、外部冷却アクセサリを数えるだけでは比較できません。指定された冷却義務と動作環境によって選択が決まります。
コンサベータ、ブリーザ、および保護装置は設計に依存します
液体が充填された変圧器の中には、液体の体積の変化に対応するために保存タンクを使用するものがあります。配置によっては、ブリーザーがコンサベータシステムに入る空気の状態を管理するのに役立つ場合があります。他の構成では、密閉または密封された構造が使用され、同じコンサベータの配置はありません。
保護および監視アクセサリには、温度測定、圧力関連デバイス、オイルレベル表示、およびこれらのデバイスが適切な設計上のガス作動保護が含まれます。彼らの存在は普遍的ではありません。購入者は、教科書の断面図がすべての変圧器の完全な表現であると考えるのではなく、承認された機器リストと回路図を読む必要があります。
乾式変圧器と油入変圧器: 内部の違いは何ですか?
磁気コアと巻線は両方のファミリーの中心ですが、絶縁、エンクロージャ、冷却は大きく異なります。以下の比較では、モデル固有の仕様ではなく、一般的な概念について説明します。
| 特徴 | 乾式設計 | 油浸設計 |
|---|---|---|
| 磁心 | プレゼント | プレゼント |
| 巻線 | 現在、設計に従って絶縁されています | 固体/液体絶縁システム内に存在 |
| 断熱材と冷却媒体 | 固体断熱材と空気関連の冷却装置 | 固体絶縁体＋絶縁性液体 |
| オイル充填メインタンク | 従来の乾式構造ではありません | 典型的な |
| ラジエーター/液体クーラー | 従来の油冷構造ではなく、 | 評価に応じて存在する可能性があります |
| 保存修復家 | オイル節約の意味では適用されない | 密閉型または保守型の設計に依存 |
JSGK の変圧器の概要では、プロジェクト選択のための乾式タイプと油入タイプのファミリについて説明しています。統合された電気システムのサポート参考資料として読んでください。この比較におけるすべての変圧器構造が検証済みの JSGK 製造製品であるという証拠ではありません。
購入者は内部部品以外に何を確認する必要がありますか?
変圧器コンポーネントを理解することは仕様を解釈するのに役立ちますが、それだけでは見積依頼は完了しません。変電所または配電プロジェクトの場合、通常、購入者は以下を定義する必要があります。
- 定格容量と必要な一次/二次電圧。
- システム周波数と位相配置。
- 指定されている場合は、インピーダンスおよび電圧調整要件。
- 断熱、温度、冷却の要件。
- 設置環境とスペースの制限。
- 適用される機器とプロジェクトの基準。
- 接続配置、端子、ケーブルインターフェイス。
- 必要な監視および保護インターフェイス。
- 単線図と上流/下流の開閉装置との調整。
- 提案された機器の文書と承認要件。
統合ステーションでは、変圧器の選択は周囲のシステムと調整する必要があります。変圧器は電圧を変化させます。関連する開閉装置は、接続された回路を制御および保護します。エンクロージャとケーブルのレイアウトでは、承認された機器を設置および保守できる必要があります。 JSGKの ボックス型変電所 ルートは関連するプロジェクトのコンテキストを提供しますが、 電気機器カタログ に、関連するディストリビューション製品ファミリを示します。
つまり、電源変圧器には、コア、巻線、絶縁体、接続部が含まれており、構造に応じて冷却、ブッシング、タップ切り替え、および保護アクセサリが付属します。 これらのコンポーネントを理解すると、すべてのユニットに自動的に含まれるものではなく、確認する必要があるものを定義するのに役立ちます。プロジェクト購入者は次のことができます JSGK と変圧器および変電所の仕様について話し合う 電圧、容量、設置、接続、システム インターフェイスの要件を指定します。