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변압기의 주요 구성 요소의 개략도



변압기 제조 공정


변압기 코어

변압기 코어 도입의 주요 내용은 변압기 코어의 절단, 적층, 고정 및 무부하 손실을 줄이기 위한 최신 적층 기술입니다.

2. 변압기 코어

코어는 변압기의 기본 구성 요소입니다. 자기 도체와 클램핑 장치로 구성됩니다. 그것은 두 가지 기능을 가지고 있습니다. 원칙적으로 철심의 자기 도체는 변압기의 자기 회로로 1 차 회로의 전기 에너지를 자기 에너지로 변환하고 자체 자기 에너지에서 2 차 회로의 전기 에너지로 변환합니다. , 이는 에너지 변환의 매개체입니다. 구조적으로 철심은 몸체와 리드와 같은 변압기 내부의 모든 구성 요소를 지지합니다.

변압기의 철심은 프레임 형태의 폐쇄 구조입니다. 코일의 일부를 코어 기둥이라고 합니다. 코일을 덮지 않고 자기회로를 닫는 역할만 하는 부분을 철거인이라고 합니다.

철심의 종류

권선과 철심의 상대적 위치에 따라 철심은 코어 유형과 쉘 유형의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 여기에서는 당분간 하트형 철심만 소개합니다. 단상 변압기의 경우 철심은 2열 및 2열, 단일 열 4열 및 이중 열 4열과 같은 여러 구조적 형태를 가지고 있습니다.

3상 변압기의 경우 철심은 2열 및 2열(3상 3열), 3열 및 4열(3상 5열)과 같은 여러 구조적 형태를 가지고 있습니다. 코어 구조의 선택은 다양한 권선의 합리적인 배치, 재료 절약 및 운송 높이 충족과 같은 포괄적인 요소에 따라 결정됩니다. 바이패스는 누설 자속 및 자화 전류의 다섯 번째 및 일곱 번째 파동을 줄일 수 있습니다.

전기 강판(실리콘 강판):

철심 자기 도체에 사용되는 재료는 규소 강판이라고도 하는 규소 함량이 높은 전기 강판입니다.

규소 강판에는 냉간 압연과 열간 압연의 두 가지 유형이 있으며 냉간 압연 규소 강판은 무방향성 및 방향성 두 가지 유형으로 나뉩니다.

열간 압연 규소 강판의 자기 특성은 열악하고 자속 밀도는 1.5T에 불과하며 단위 손실이 너무 커서 더 이상 사용되지 않습니다. 냉간 압연 방향성 규소 강판은 방향성이 명확하고 포화 자기 밀도가 높으며 단위 손실이 작고 단위 여자 용량이있어 현재 널리 사용됩니다.

냉간 압연 방향성 규소 강판의 두께에는 0.35mm, 0.3mm, 0.27mm, 0.23mm 등과 같은 여러 사양이 있습니다. 일반적으로 사용되는 것은 0.3mm이며 점점 작아지고 있으며 그 주요 목적은 무부하 가로 손실을 줄이는 것입니다.

·현재 규소 강판의 주요 생산 지역은 일본, 서유럽, 러시아, 한국 및 국내 우한 철강입니다.

냉간 압연 방향성 규소 강판의 사양은 주로 50Hz 자속 밀도가 1.7T일 때 두께와 단위 손실(W/kg)로 표시됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

·레이저 조사 및 기계 조각 기술을 이용한 신규 개발된 규소 강판

 


변압기 코어 규소 강판의 전단:

규소강판재가 공장에 들어오면 폭 1000mm 정도의 코일이다. 특수 전단 장비(예: 독일 Georger 와이어)를 사용하여 필요한 모양으로 절단해야 합니다. 각 시트의 전단 버는 0.02mm보다 커서는 안됩니다.



철심 쌓기:

●코어형 변압기의 코일은 원형이기 때문에 코어 기둥의 단면도 원형이어야 하지만 제작이 어렵고 비경제적이어서 계단형(등급 원통형)으로 만든다. 각 단계는 직사각형을 형성하고 외부 한계는 동일한 외접원에 있습니다. 단계 수에는 일정한 한계가 있으며 경제적 이익에 따라 종합적으로 고려해야 합니다.

●철심을 적층할 때 규소강판의 상층과 하층의 맞대기 이음이 교대로 엇갈려 덮이도록 철심기둥과 철요크의 철심편을 교대로 1개 또는 여러 개로 겹침 서로. 강도를 향상시키면서 여자 전류 및 무부하 손실을 줄입니다.


철심 조각의 랩 조인트:

·현재 변압기 코어는 완전 경사 조인트의 형태를 채택하고 있습니다. 즉, 코어 기둥과 철 요크의 접합부가 45°입니다. 이 조인트 형태는 현재 일반적으로 사용되는 고투자율 지향성 규소 강판의 특성에 완전히 적합합니다. 자기 회로를 가능한 한 일관되게 만드십시오.

·전체 마이터 조인트가 있는 대형 변압기 코어의 경우 일반적으로 2단 조인트 형태로 적층됩니다. 트랜스포머 코어의 무부하 특성을 더욱 향상시키기 위해 코어의 다단 심 형태, 즉 스텝랩 코어를 형성한다.


적층 코어에서 규소 강판의 이음매는 엇갈립니다. 특정 조각의 자속이 이음매에서 에어 갭과 만날 때 에어 갭의 자기 저항은 규소 강판의 자기 저항의 수천 배입니다. 대부분의 플럭스는 이 접합부를 연결하는 인접한 규소 강판을 통과합니다. 브리징 조인트에서 적층의 원래 자속과 브리징 자속이 중첩됩니다. 밀도가 포화 상태에 도달하여 접합 영역(즉, 국부)의 무부하 손실 및 무부하 전류가 급격히 증가하여 전체 무부하 손실이 증가할 수 있습니다.

스텝 랩은 올해 채택된 새로운 적층 기술로 접합부에서 규소 강판의 자기 밀도를 향상시켜 코어 부품의 무부하 손실 및 소음을 ​​효과적으로 줄일 수 있습니다.





코어 절연:

철심의 절연은 변압기 코어 제품의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 철심의 단열재는 시트 사이의 단열재와 적층과 구조 부품 사이의 단열재의 두 부분으로 나눌 수 있습니다.

칩 간 절연은 주로 두 가지 측면을 통해 달성됩니다. 하나는 적층 시트의 표면에 코팅이고 다른 하나는 적층 과정에서 각 스택에 특정 두께의 절연 판지 층을 배치하는 것입니다. 방열 오일 채널로.

대용량 변압기에서 철심에서 발생하는 열을 순환하는 변압기 오일에 의해 제거할 수 있도록 하기 위해 철심 기둥과 요크에 냉각유 통로가 있습니다. 오일 통로는 규소 강판에서 골판지로 펀칭되거나 규소 강판에 용접된 강철 막대로 구성됩니다. 완전 경사 조인트가 있는 변압기 코어의 경우 손실을 줄이기 위해 비금속 재료 슬랫을 사용하여 오일 채널을 분리합니다.


철심의 접지:

변압기가 작동하는 동안 전기장에서 철심의 위치와 금속 구조가 다르기 때문에 생성된 전위도 다릅니다. 두 점 사이의 전위차가 일정 값에 도달하면 방전 현상이 발생합니다. 방전의 결과로 변압기 오일이 분해되거나 고체 절연체가 손상됩니다. 이 현상을 방지하려면 철심과 그 금속 구조 부품을 효과적으로 접지해야 합니다.


철심 액세서리

2부. 변압기 권선


변압기 권선 부분의 주요 내용은 변압기 권선의 와이어 및 권선 방법입니다.


코일은 변압기의 입력 및 출력 전기 에너지의 전기 회로이며 변압기의 기본 구성 요소입니다. 코일은 다음 기본 요구 사항을 충족하도록 설계되어야 합니다.


1. 전기 강도

번개 충격 내전압

작동 임펄스 내전압

전원 주파수 내전압

2. 내열성

장기간의 작동 전류에 의해 발생하는 열에서 코일 절연체의 수명은 20년 이상이어야 합니다.

변압기의 작동 조건에서 선로 끝단에 갑작스런 단락이 발생하고 코일은 단락 전류에 의해 발생하는 열을 손상 없이 견딜 수 있어야 합니다.

삼. 기계적 강도

코일 유형;

코일 종류는 주로 코일 전압과 같은 이완 용량에 따라 선택되며, 전기적 강도, 기계적 강도, 방열성 및 제조 공정의 타당성도 고려합니다. 코일 구조의 선택은 고유하지 않으며 때로는 선택할 수 있는 몇 가지 구조적 형태가 있습니다. 이것은 또한 다양한 변압기 제조업체의 전통적인 습관과 관련이 있습니다.

변압기 코일은 크게 레이어 유형과 케이크 유형의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 핀 코일은 나선형, 연속, 얽힌, 얽힌 연속, 내부 차폐 연속 및 지그재그 구조 유형으로 나눌 수 있습니다.



코일 와이어:

권선은 도체 재료에 따라 구리와 알루미늄, 도체 모양에 따라 원형 와이어와 평선, 절연 재료에 따라 종이, 페인트 및 유리 와이어로 나눌 수 있습니다. 전력 변압기는 일반적으로 종이로 감싼 평평한 강철 스트링을 사용합니다.

종이로 덮인 평강선은 일반 종이로 덮인 와이어, 결합 와이어, 전치 와이어 및 기타 유형으로 나눌 수 있습니다. 강선의 인장강도에 따라 일반선(00,≤120Mpa), 반경동선(120Mpa)으로 나눌 수 있습니다.<00.2≤210Mpa). 그 중 전치선에 자기접착성 전치선도 있습니다. 즉, 전치선에 있는 하나의 납작한 전선이 에폭시 수지층으로 코팅되어 있습니다(양쪽 도막의 두께는

0.06 ± 0.02mm), 목적은 코일의 단락 강도를 향상시키기 위해 도막이 열 경화된 후 모든 작은 와이어를 함께 붙이는 것입니다. 현재 최신 순 패키지 전치 와이어가 적용되었으며 해당 가공 생산 라인도 중국에 도입되었습니다.



권선은 도체 재료에 따라 구리와 알루미늄, 도체 모양에 따라 환선과 평선, 절연 재료에 따라 종이, 도료, 유리선으로 나눌 수 있다. 전력 변압기는 일반적으로 종이로 감싼 평동을 사용합니다. 끈.

종이로 덮인 평평한 구리 와이어는 일반 종이로 덮인 와이어, 결합 와이어, 전치 와이어 및 기타 유형으로 나눌 수 있습니다. 구리선의 인장강도에 따라 일반선(02≤120Mpa), 반경동선(120Mpa)으로 나눌 수 있습니다.<00, ≤210Mpa). 그 중 전치선에 자기접착성 전치선도 있는데, 즉 전치선의 납작한 하나의 선이 에폭시 수지층으로 코팅되어 있다(양면의 도막 두께는 0.06±0.02) mm), 목적은 도막을 가열하는 것입니다. 경화 후 코일의 단락 강도를 높이기 위해 모든 작은 와이어를 함께 붙입니다. 현재 최신 순 패키지 전치 와이어가 적용되었으며 해당 가공 생산 라인도 중국에 도입되었습니다.



권선은 일반적으로 레이어 유형과 파이 유형의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

권선의 권선은 축 방향을 따라 연속적으로 배열되고 감겨지며, 이를 적층 권선이라고 합니다. 각 레이어는 실린더와 같습니다. 배럴 와인딩.

권선의 권선은 반경 방향으로 연속적으로 감겨 파이(세그먼트) 모양을 형성하며, 축 방향으로 배열된 많은 비스킷으로 구성된 권선을 파이 권선이라고 합니다. 연속, 얽힌 및 삽입된 용량성 권선을 포함합니다.


일반적인 감기 형태:

일반적인 권선은 원통형, 나선형, 연속 및 얽힌 권선입니다.

원통형 권선은 가장 단순한 유형으로 일반적으로 하나 또는 여러 개의 권선으로 구성됩니다. 감을 때는 원형의 촘촘하게 감긴 코일 스프링과 유사하게 와이어 몰드 축을 따라 1턴 가까이 1턴 감습니다. 그것은 단순한 감기, 좋은 솜씨, 층 사이의 오일 통로의 우수한 열 분산, 그러나 작은 끝단 지지 표면과 열악한 기계적 강도가 특징입니다.

나선형 권선은 평평한 와이어로 만들어지며 권선이 서로 가깝지 않고 신축 코일 스프링과 같은 절연 스페이서로 일정 거리 (오일 채널)로 분리됩니다. 장점은 권선 공정이 간단하고 방열 오일 채널이 있지만 권선 수가 많은 권선은 적합하지 않다는 것입니다.

스파이럴 타입은 단단한 타이어 튜브에 여러 개의 와이어가 병렬로 감긴 형태로 단일 헬릭스 타입으로 감을 수 있으며, 병렬 와이어가 더 많을 경우 이중 헬릭스 또는 4개의 헬릭스 타입으로 감을 수 있다. 여러 개의 전선이 병렬로 연결된 경우 전선을 바꿔야 합니다. 그렇지 않으면 전선의 길이가 같지 않기 때문에 전류가 순환하게 됩니다.


연속 권선은 특수 공정을 통해 절연 실린더 또는 와이어 몰드 스트럿에서 복수의 파이 모양 와이어 세그먼트로 연속적으로 감긴 하나 이상의 플랫 와이어로 구성됩니다. 장점은 높은 기계적 강도와 우수한 방열 성능입니다. 그러나 와인딩 과정은 더 복잡합니다.

연속 와이어 케이크와 와이어 케이크 사이의 연결은 권선의 내부와 외부에서 교대로 있으므로 와이어 길이가 충분하면 솔더 조인트 없이 연속 권선으로 감을 수 있습니다.


삽입된 용량성 권선은 연속권선 케익의 바깥쪽 안쪽 턴 사이에 길이방향 정전용량을 갖는 전선(차폐선)을 삽입하여 형성된다. 필요한 커패시턴스에 따라 삽입된 와이어 케이크 및 삽입된 권선 수를 결정할 수 있습니다. 차폐선은 동작전류가 통하지 않으므로 보통 매우 가는 선을 사용한다.

삽입된 용량성 권선은 연속 권선을 채택하여 얽힌 권선에 비해 많은 용접 지점을 줄일 수 있으며 삽입된 차폐 와이어의 권수를 자유롭게 조정할 수 있으므로 필요에 따라 세로 용량을 조정할 수 있습니다. 현재 대형 변압기의 110kV 이상의 변압기 권선에 널리 사용됩니다.


와이어 조옮김

변압기 전류가 클 때 코일의 권선은 여러 개의 병렬 와이어로 구성됩니다. 조치를 취하지 않으면 중심축에 가까운 와이어는 짧고 중심축에서 멀리 떨어진 와이어는 길다. 자기장에서 와이어의 길이와 위치가 다르기 때문에 와이어의 저항과 유도 리액턴스가 불균형하고 도체 사이의 전류 분포가 발생합니다. 불안정한. 전류가 도체를 따라 고르게 분포되도록 하고 추가 손실을 줄이기 위해 병렬 도체는 "전위"라고 하는 위치를 전환해야 합니다.




기본 정보
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