Bên trong máy biến áp điện là gì?
Bên trong máy biến áp điện, các bộ phận hoạt động chính là lõi từ, cuộn dây, lớp cách điện và các kết nối điện giữa chúng. Lõi dẫn hướng từ thông luân phiên, trong khi cuộn dây truyền năng lượng điện thông qua cảm ứng điện từ. Trong máy biến áp ngâm trong dầu, tổ hợp hoạt động này được đặt trong một thùng chứa chất lỏng cách điện, ống lót và bộ phận làm mát. Thiết bị giám sát và thay đổi vòi nước cũng có thể được lắp đặt, tùy thuộc vào thiết kế.
Không phải mọi máy biến áp đều có cấu tạo giống nhau. Máy biến áp loại khô sử dụng cách bố trí vỏ và cách điện khác với các bộ phận ngâm trong dầu và thiết bị tùy chọn khác nhau tùy theo định mức và công suất. Việc hiểu các thành phần giúp người mua đọc được thông số kỹ thuật điện nhưng nó không thiết lập cấu hình của bất kỳ thiết bị cụ thể nào. Đối với các dự án phân phối tích hợp, JSGK cung cấp Tổng quan về Máy biến áp làm tài liệu tham khảo cùng với các dòng sản phẩm trạm biến áp và thiết bị đóng cắt, chứ không phải là bằng chứng về việc sản xuất máy biến áp độc lập.
Lõi từ: Con đường cho dòng điện xoay chiều
Lõi của máy biến áp cung cấp đường dẫn từ có độ trở kháng thấp liên kết các cuộn dây. Nó thường được chế tạo từ các lớp vật liệu từ tính cách điện thay vì một khối kim loại rắn. Các lớp mỏng giúp hạn chế tổn thất dòng điện xoáy có thể phát sinh do thay đổi từ thông. Hình dạng, vật liệu và kết cấu cụ thể của lõi phụ thuộc vào thiết kế máy biến áp.
Lõi có các chi và ách tạo thành mạch từ. Vai trò của nó là hỗ trợ ghép nối điện từ; nó không phải là vật dẫn điện nối trực tiếp mạch sơ cấp với mạch thứ cấp. Sự khác biệt này rất quan trọng vì một máy biến áp hai cuộn dây thông thường truyền năng lượng từ tính trong khi vẫn duy trì khả năng cách ly cách điện theo thiết kế của nó.
Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp: Nơi điện áp thay đổi
Cuộn dây bao gồm các dây dẫn cách điện được bố trí xung quanh lõi từ. Khi đặt một điện áp xoay chiều vào cuộn dây đầu vào, từ thông thay đổi sẽ tạo ra điện áp ở cuộn dây kia. Mối quan hệ lần lượt là trọng tâm của quá trình biến đổi điện áp, mặc dù hoạt động thực tế cũng phụ thuộc vào tổn thất, quy định và thiết kế điện từ đầy đủ.
Trong nhiều thiết kế, cuộn dây điện áp cao và điện áp thấp được bố trí vật lý để kiểm soát khe hở cách điện, khớp nối, loại bỏ nhiệt và lực cơ học. Các kết nối bằng dây dẫn đưa các đầu cuối của cuộn dây đến các kết nối bên trong, ống lót hoặc thiết bị thay đổi nấc điện nếu có. Mô tả đơn giản về 'cuộn dây đồng bên trong hộp' thiếu các cấu trúc cách nhiệt, hỗ trợ và kết nối cần thiết để tổ hợp hoạt động thực hiện chức năng của nó.
Các đặc tính vật liệu dây quấn, phân lớp, bố trí và khả năng chịu ngắn mạch phải được xác nhận từ tài liệu thiết kế của nhà sản xuất cụ thể. Mô tả thành phần ở đây không thể hiện bản vẽ xây dựng bên trong của bất kỳ máy biến áp mang nhãn hiệu JSGK nào.
Cách điện bên trong ngăn cách các điện thế khác nhau
Cách điện của máy biến áp ngăn cách các vòng dây trong cuộn dây, các cuộn dây liền kề và các bộ phận dẫn điện có điện thế khác nhau. Nó cũng hỗ trợ khoảng cách giữa các dây dẫn hoạt động, lõi và các cấu trúc khác. Tùy thuộc vào thiết kế, vật liệu cách nhiệt có thể sử dụng vật liệu rắn, tấm chắn, miếng đệm, chất lỏng cách điện và khe hở được kiểm soát.
Hệ thống cách nhiệt phải được hiểu cùng với nhiệt độ và điều kiện vận hành. Đối với thiết kế ngâm trong dầu, chất lỏng có chức năng cách điện và truyền nhiệt, bên cạnh các vật liệu cách điện rắn. Thiết bị loại khô sử dụng sự kết hợp khác nhau giữa vật liệu cách nhiệt rắn và không khí hoặc các phương tiện thiết kế cụ thể khác. Đây là những dòng sản phẩm có cấu trúc rộng, không thể thay thế được các bố cục bên trong.
Bể chứa và chất lỏng cách điện trong thiết kế ngâm dầu
Trong máy biến áp điện ngâm trong dầu thông thường, một thùng kim loại bao quanh cụm lõi, cuộn dây và chất lỏng cách điện. Bể chứa cung cấp khả năng ngăn chặn và bảo vệ cơ học, đồng thời kết cấu của nó được tích hợp với các yêu cầu giãn nở nhiệt, áp suất, bịt kín và làm mát.
Chất lỏng thực hiện cả vai trò cách nhiệt và truyền nhiệt. Nó truyền nhiệt từ các bộ phận hoạt động về phía bề mặt làm mát hoặc hệ thống làm mát được kết nối. Loại chất lỏng và khả năng tương thích của nó với vật liệu cũng như điều kiện vận hành phải được xác nhận đối với thiết kế cụ thể. Máy biến áp loại khô không có cách bố trí thùng chính chứa đầy dầu như vậy.
Ống lót: Kết nối điện thông qua vỏ bọc
Ống lót cho phép dây dẫn mang điện đi qua vỏ máy biến áp nối đất trong khi vẫn duy trì khả năng cách điện cần thiết. Trong thiết bị chứa đầy dầu, ống lót cung cấp các bề mặt cách điện giữa cuộn dây hoặc dây dẫn bên trong và hệ thống điện bên ngoài. Xếp hạng và cấu trúc của chúng khác nhau tùy theo điện áp và dòng điện.
Một số thiết kế sử dụng các loại ống lót hoặc cách sắp xếp đầu cuối khác nhau, vì vậy người mua không nên cho rằng mọi máy biến áp đều có các bộ phận bên ngoài trông giống như sứ. Các yêu cầu về kết nối và khoảng cách bên ngoài chính xác thuộc về bản vẽ thiết bị và thông số kỹ thuật của dự án.
Bộ thay đổi Tap Điều chỉnh các vòng quấn hiệu quả
Bộ chuyển đổi nấc lựa chọn trong số các điểm kết nối cuộn dây để điều chỉnh tỷ số vòng dây hiệu dụng của máy biến áp và từ đó điều chỉnh mối quan hệ điện áp của nó. Một số thiết kế sử dụng việc thay đổi vòi khi đã ngắt điện, yêu cầu các điều kiện ngừng hoạt động được chỉ định. Một số khác có bộ chuyển đổi nấc đang tải được thiết kế để hoạt động trong khi máy biến áp vẫn được cấp điện trong các trường hợp xác định.
Đây là những cơ chế và nhiệm vụ điều hành khác nhau. Sự hiện diện, vị trí và loại bộ chuyển đổi vòi nước phải được xác minh đối với máy biến áp thực tế. Không phải mọi máy biến áp đều sử dụng cùng một hệ thống thay đổi nấc và kiến thức về các bộ phận bên trong không phải là hướng dẫn cách vận hành hoặc bảo trì chúng.
Các bộ phận làm mát loại bỏ nhiệt khỏi bộ phận hoạt động
Tổn hao ở lõi và cuộn dây tạo ra nhiệt. Bố trí làm mát của máy biến áp sẽ truyền lượng nhiệt đó đi để hoạt động vẫn nằm trong giới hạn nhiệt được thiết kế. Thiết bị ngâm trong dầu có thể sử dụng thành bể, bộ tản nhiệt, quạt, máy bơm hoặc thiết bị làm mát riêng biệt, tùy thuộc vào định mức và phương pháp làm mát. Không phải mọi thiết bị đều bao gồm quạt hoặc máy bơm.
Ở máy biến áp loại khô, sự truyền nhiệt phụ thuộc vào cách bố trí cách nhiệt và làm mát không khí cụ thể, đôi khi được hỗ trợ bởi quạt. Do đó, không thể so sánh hệ thống loại ngâm trong dầu và loại khô chỉ bằng cách đếm các phụ kiện làm mát bên ngoài. Nhiệm vụ làm mát và môi trường vận hành được chỉ định sẽ chi phối việc lựa chọn.
Thiết bị bảo quản, ống thở và thiết bị bảo vệ phụ thuộc vào thiết kế
Một số máy biến áp chứa chất lỏng sử dụng bình bảo quản để thích ứng với những thay đổi về thể tích chất lỏng. Tùy thuộc vào cách bố trí, ống thông hơi có thể giúp kiểm soát tình trạng không khí đi vào hệ thống bảo quản. Các cấu hình khác sử dụng kết cấu kín hoặc kín và không có cách bố trí bộ bảo quản tương tự.
Các phụ kiện bảo vệ và giám sát có thể bao gồm đo nhiệt độ, các thiết bị liên quan đến áp suất, chỉ báo mức dầu và bảo vệ vận hành bằng khí trên các thiết kế phù hợp với các thiết bị đó. Sự tồn tại của họ không phải là phổ quát. Người mua nên đọc danh sách thiết bị đã được phê duyệt và sơ đồ thay vì cho rằng hình vẽ trong sách giáo khoa là sự thể hiện đầy đủ của mọi máy biến áp.
Máy biến áp loại khô và máy biến áp ngâm trong dầu: Bên trong có gì khác biệt?
Lõi từ và cuộn dây là trung tâm của cả hai dòng, nhưng cách điện, vỏ và làm mát khác nhau đáng kể. Sự so sánh dưới đây mô tả các khái niệm điển hình hơn là thông số kỹ thuật dành riêng cho từng mẫu máy.
| tính năng | Thiết kế kiểu khô | Thiết kế ngâm dầu |
|---|---|---|
| lõi từ | hiện tại | hiện tại |
| cuộn dây | Hiện tại, cách nhiệt theo thiết kế | Hiện diện, trong hệ thống cách điện rắn/lỏng |
| Môi trường cách nhiệt và làm mát | Bố trí cách nhiệt vững chắc và làm mát bằng không khí | Chất cách điện rắn cộng với chất lỏng cách điện |
| Bể chính chứa đầy dầu | Không phải là một phần của kết cấu khô thông thường | Điển hình |
| Bộ tản nhiệt / làm mát bằng chất lỏng | Không phải cách bố trí làm mát bằng dầu thông thường | Có thể có mặt tùy thuộc vào đánh giá |
| người bảo quản | Không áp dụng theo nghĩa bảo quản dầu | Phụ thuộc vào thiết kế kiểu kín hoặc bảo quản |
Tổng quan về máy biến áp của JSGK thảo luận về các dòng máy biến áp loại khô và loại ngâm trong dầu để lựa chọn dự án. Nó nên được đọc như một tài liệu tham khảo hỗ trợ cho một hệ thống điện tích hợp. Không có bằng chứng nào cho thấy mọi cấu trúc máy biến áp trong so sánh này đều là sản phẩm sản xuất JSGK đã được xác minh.
Người mua nên xác nhận điều gì ngoài các bộ phận bên trong?
Sự hiểu biết về các thành phần máy biến áp giúp diễn giải thông số kỹ thuật nhưng nó không hoàn thành yêu cầu báo giá. Đối với dự án trạm biến áp hoặc phân phối, người mua thường cần xác định:
- Công suất định mức và điện áp sơ cấp/thứ cấp yêu cầu.
- Tần số hệ thống và sự sắp xếp pha.
- Yêu cầu về trở kháng và điều chỉnh điện áp nếu được chỉ định.
- Yêu cầu cách nhiệt, nhiệt độ và làm mát.
- Môi trường cài đặt và giới hạn không gian.
- Tiêu chuẩn dự án và thiết bị áp dụng.
- Bố trí kết nối, thiết bị đầu cuối và giao diện cáp.
- Giao diện giám sát và bảo vệ cần thiết.
- Sơ đồ một đường và phối hợp với thiết bị chuyển mạch thượng nguồn/hạ lưu.
- Các tài liệu và yêu cầu phê duyệt đối với thiết bị được đề xuất.
Trong một trạm tích hợp, việc lựa chọn máy biến áp phải phối hợp với hệ thống xung quanh nó. Máy biến áp thay đổi điện áp; thiết bị đóng cắt liên quan điều khiển và bảo vệ các mạch được kết nối; cách bố trí vỏ và cáp phải cho phép lắp đặt và bảo trì thiết bị đã được phê duyệt. của JSGK trạm biến áp kiểu hộp tuyến đường cung cấp bối cảnh dự án có liên quan, trong khi nó danh mục thiết bị điện cho thấy các họ sản phẩm phân phối có liên quan.
Nói tóm lại, một máy biến áp điện bao gồm lõi, cuộn dây, lớp cách điện và các kết nối, cùng với các phụ kiện làm mát, ống lót, bộ chuyển đổi nấc và các phụ kiện bảo vệ tùy thuộc vào cấu trúc. Hiểu những thành phần đó giúp xác định những gì cần được xác nhận, chứ không phải những gì mọi đơn vị tự động bao gồm. Người mua dự án có thể thảo luận về thông số kỹ thuật của máy biến áp và trạm biến áp với JSGK bằng cách cung cấp các yêu cầu về điện áp, công suất, lắp đặt, kết nối và giao diện hệ thống.