Canwinはプロの電力変圧器会社および電気変圧器メーカーです
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トランス本体の構造
本稿では、主にコア、巻線、リードの3つの側面からトランス本体の構造を紹介します。
I.トランスコア構造
01ケイ素鋼（鉄）コアの役割
変圧器は電磁誘導の原理に基づいており、磁気回路は電気エネルギー変換の媒体です。鉄心は変圧器の主な磁気回路であり、主な役割は磁気です。一次回路の電気エネルギーを磁気エネルギーに変換し、磁気エネルギーから二次回路の電気エネルギーに変換します。
同時に、鉄心は変圧器の機械的骨格であり、鉄心のクランプ装置は、磁気導体を機械的に完全な構造にするだけでなく、その上に絶縁コイルを持ち、リードを支え、変圧器内のほとんどすべてのコンポーネント。鉄心の重量は変圧器部品で最大であり、乾式変圧器の総重量の約60％、油浸変圧器の約40％を占めています。
02アイアンコアフォーム
鉄芯は、鉄芯柱と鉄ヨークで構成されています。鉄芯柱は巻線で覆われ、鉄ヨークは鉄芯柱を接続して閉磁気回路を形成します。
図。図１Ａは単相変圧器である。 1Bは三相変圧器です。鉄芯構造は2つの部分に分けることができます。Cはコイルの一部であり、芯柱と呼ばれます。 Yは、鉄のヨークと呼ばれる、磁気回路を閉じるために使用される部分です。単相変圧器には2つのコアピラーがあり、三相トランスには3つのコアピラーがあります。
変圧器の鉄心の磁束は交流磁束であるため、渦電流損失を低減するために、変圧器の鉄心は一般に抵抗率の高いシリコン鋼板で作られた一定サイズの鉄片で作られています。鉄芯からなるケイ素鋼板は、まず必要な形状とサイズ、すなわちパンチングシートに切断され、次にパンチングシートと重なり合うように組み合わされます。図2Aは、単相変圧器の鉄心を示しています。各層は4枚のブランキングシートで構成されています。図。図２ｂは、三相変圧器の鉄心を示しており、各層は６個で構成され、各２層のパンチ片の組み合わせは、各層の磁気回路の接合部をずらすために異なる配置方法を適用する。この組立方法はオーバーラップ組立と呼ばれ、鋼板間を渦電流が流れるのを防ぐことができます。また、レイヤーが織り交ぜられてはめ込まれているため、使用するファスナーの数を減らして、コアを押したときに構造をシンプルにすることができます。組み立てるときは、最初にパンチピースを重ねて全体の鉄芯を形成し、次に下部ヨークをクランプし、上部ヨークパンチピースを引き出して鉄芯柱を露出させ、プレハブの巻線を鉄芯柱にセットし、最後に、描画された上部ヨークパンチピースが挿入されます。
コアの巻線のレイアウトに応じて、トランスはコアとシェルのタイプ2に分けられます。違いは主に磁気回路の分布、コイルを囲むシェルトランスコアヨーク、コイルの大部分のコアトランスコア、鉄ヨークの外側のコイルの一部のみが磁気ループを形成するために使用されることです。
03鉄芯の放熱
変圧器が正常に動作しているとき、鉄心は鉄の損失のために熱を発生し、鉄心の重量と体積が大きいほど、より多くの熱が発生します。変圧器油の温度が95度を超えると経年劣化しやすいため、コア表面の温度を可能な限りこの温度より低く制御する必要があります。これには、コアの熱をすばやく放出するためにコアの放熱構造が必要です。放熱構造は、主にコアの放熱面を大きくするためのものです。鉄心の放熱には、主に鉄芯油路の放熱と鉄芯気道の放熱が含まれます。
大容量の油浸変圧器では、熱放散効果を高めるために、鉄心の積層板の間に油溝が設定されることがよくあります。油溝は、図１に示すように、シリコン鋼板に平行なものと鋼板に垂直なものの２種類に分けられる。 4.後者の配置の方が放熱効果は高くなりますが、構造はより複雑になります。
乾式変圧器の鉄心は空冷式です。鉄心の温度が許容値を超えないようにするために、多くの場合、空気ダクトは鉄心柱と鉄ヨークに取り付けられます。
04鉄心のノイズ
変圧器は動作中にノイズを発生します。変圧器のノイズの発生源は鉄心ケイ素鋼板の磁歪であるか、変圧器の芯の磁歪は基本的に磁歪によって引き起こされます。磁歪とは、鉄心が励起されたときに、磁気誘導線に沿ってケイ素鋼板のサイズが大きくなることを指します。電磁誘導線に垂直な方向にケイ素鋼板のサイズが小さくなり、磁歪と呼ばれます。さらに、鉄心の構造と幾何学的サイズ、および鉄心の加工と製造技術は、ノイズレベルにある程度の影響を及ぼします。
鉄心のノイズレベルは、次の技術的対策によって減らすことができます。
（1）磁歪ε値が小さい高品質のケイ素鋼板を使用してください。
（2）コアの磁束密度を下げます。
（3）鉄心の構造を改善します。
（4）適切なコアサイズを選択します。
（5）高度な加工技術を採用。
05鉄芯の接地
変圧器の通常の動作では、帯電した巻線とリード線とオイルタンクの間に形成される電界は不均一な電界であり、鉄心とその金属部品はこの電界内にあります。静電誘導電位が同じではないため、鉄心とその金属部品の懸垂電位が同じではないため、2点間の電位差がそれらの間の絶縁を破壊する可能性がある場合、火花放電が発生します。この放電により、変圧器のオイルが破壊され、固体絶縁が損傷する可能性があります。これを回避するには、コアとその金属コンポーネントの両方を確実に接地する必要があります。
コアは一点で接地する必要があります。鉄心または他の金属部品に2点または2点以上の接地がある場合、接地点は閉ループを形成し、循環を形成し、電流は数十アンペアに達することがあり、局所的な過熱を引き起こします。油の分解につながり、接地要素が溶断し、鉄心が焼損する可能性があります。これらは許可されていません。したがって、コアは接地し、少し接地する必要があります。
II。トランス巻線構造
01巻線の機能
巻線は変圧器の最も基本的な部分であり、磁場の確立と電力回路部分の伝送であり、一般に絶縁紙の銅線またはアルミニウム線で包まれ、変圧器のコアカラムにセットされます。トランスコアは、十分な絶縁強度、機械的強度、および耐熱性を備えている必要があります。
巻線の種類
変圧器の巻線構造は、一般に、層構造とケーキ構造の2つのカテゴリに分類できます。層構造とは、その軸に沿った巻線ターンが連続的に配置されていることを指し、一般にS8およびS9シリーズの低損失電力変圧器で使用されます。ケーキ構造とは、巻線の巻きが半径方向に沿って連続的にケーキ（セグメント）に巻かれ、軸方向に沿って配置された多数のケーキで構成されることを指します。一般的に、110kV以上の高電圧の大型および特大の変圧器に使用されます。
基本的に、中国で生産される電源トランスの巻線は同心構造を採用しています。同心巻線とは、巻線がコアカラムの外側に巻き付けられ、コアカラムの任意の断面で同じ円筒線が引かれていることを意味します。高電圧巻線と低電圧巻線の間、および低電圧巻線と鉄心柱の間には、絶縁された段ボール管で分離された、特定の絶縁ギャップと放熱チャネル（オイルチャネル）が必要です。絶縁距離は、巻線の電圧レベルと放熱チャネルに必要なクリアランスによって異なります。低電圧巻線をコアカラムの近くに配置すると、コアカラムとの間に必要な絶縁距離が比較的小さくなるため、巻線のサイズを小さくすることができ、トランス全体のサイズも小さくなります。
3巻線変圧器は、電力システムで最も一般的に使用されます。 3巻線変圧器を使用して送電システムを3つの異なる電圧に接続する方が、2つの一般的な変圧器を使用するよりも経済的で、占有する土地が少なく、保守と管理が便利です。図XXに示すように、三相3巻線トランスは通常Y-Y-△接続を採用しています。つまり、一次巻線と二次巻線はY接続で、3次巻線は△です。 △接続自体は3次高調波電流の同相を通る閉ループであるため、Y接続の一次、2次巻線は3次高調波電圧に現れません。このようにして、一次側と二次側の両方に中立点を提供します。長距離送電システムでは、3番目の巻線を同期カメラに接続して、ラインの力率を改善することもできます。
III。トランスリード構造
01鉛の材料と分類
変圧器の巻線は、外部電源電源入力変圧器へのリード線を介して、また変圧器から外部への電力出力のリード線伝送を介して、リード線と呼ばれるワイヤの先端に外部接続されています。
主に次のタイプのリードがあります。
（1）巻線端とケーシングに接続されたリード線。
（2）巻線端間のリード線の接続。
（3）巻線タッピングはスイッチに接続されたタッピングリードに接続されています
リード材料は一般的に次のとおりです。
（1）裸銅棒、適用範囲：10kVクラス6300kVA以下の変圧器。
（2）紙で包まれた丸い銅棒、適用範囲：10〜35kV小容量変圧器。
（3）裸銅棒、適用範囲：10kV以下の低電圧巻線リード。
（4）銅より線、適用範囲：すべての電圧レベル、特に110kV以上のリード線。
（5）銅パイプ、適用範囲：220kV以上の変圧器リード。
十分な絶縁距離を確保するために、ラミネート材を通る鉛、板紙絶縁は、電気的性能、機械的強度、温度上昇の要件を満たさなければなりません。リード線の選択は、電界強度と機械的強度、および短絡温度の上昇と長期負荷温度の上昇にも基づいて、これらの側面を選択します。
02リード線の接続
変圧器のリード接続形式は、ろう付け、ガス溶接、冷圧溶接、ボルト接続です。
ろう付けの電極は、巻線出口とリード線の間、およびリード線の間を接続するために、リン光銅合金でできている必要があります。
ガス溶接は、銅棒リード線とケーブルピアシングケーシングジョイントの溶接に使用されます。
冷間圧接では、リード線で接続された2つの端子を金属管に挿入し、金型を使用して金属管を圧搾し、2つの端子を押し付けます。冷間圧接は加熱を必要とせず、溶接は比較的安全で、誤った溶接はなく、リードやその他の絶縁部品の焼け、押出品質、良好な引張強度があります。したがって、大型変圧器のリード線接続の主な方法は冷間圧接です。
ボルト接続は、主にガイドロッドスリーブに接続されたリード線に使用されます。リード線は分解可能で、リード長のずれを補正することができます。通常、湾曲したアークリード構造は自由に拡張できます。これはソフト接続とも呼ばれます。
03リードの固定
リード線の絶縁距離を確保し、動作時の電力の振動や衝撃、変位や変形のない短絡に耐えるためには、クランプ部を使用してリード線を締め付ける必要があります。
リードクランプ部品は十分な機械的強度と電気的強度を備えている必要があるため、リードクランプ部品構造は一般に木製の支持構造を採用し、クランプ部品と変圧器本体の金属部品は、使用可能な金属ボルトの機械的強度を向上させるために固定されていますが、クランプ間部品はエポキシボルトで固定する必要があり、緩い装置があります。リードが詰まるのを防ぐための追加の絶縁として、リードをクランプするために絶縁ボードを追加する必要があります。
