변압기에 대해 알아야 할 핵심 사항은 바로 이것들입니다!

2. 변압기는 어떻게 전압을 변환합니까?

변압기는 전자기 유도 원리를 기반으로 만들어집니다. 철심에 실리콘 강판(또는 실리콘 강판)을 쌓아 올리고, 이 철심 주위에 두 세트의 코일을 감아 구성됩니다. 철심과 코일은 서로 절연되어 있으며 전기적으로 연결되어 있지 않습니다.

변압기와 전원 공급 장치를 연결하는 코일을 1차 코일(또는 1차측)이라고 하고, 변압기와 전기 장비를 연결하는 코일을 2차 코일(또는 2차측)이라고 합니다. 변압기의 1차 코일이 교류 전원에 연결되면 철심에 변화하는 자기력선이 생성됩니다.

2차 코일은 동일한 철심에 감겨 있으므로 자기력선이 2차 코일을 통과하게 되고, 이로 인해 2차 코일에 유도 기전력이 발생하여 코일 양단에 전압이 나타납니다. 자기력선이 교류이므로 2차 코일의 전압 또한 교류이며, 그 주파수는 전원 주파수와 정확히 같습니다.

변압기의 1차 코일과 2차 코일 사이의 전압비는 1차 코일과 2차 코일의 권선비와 관련이 있으며, 다음 공식으로 나타낼 수 있다는 것이 이론적으로 확인되었습니다. 1차 코일 전압/2차 코일 전압 = 1차 코일 권선 수/2차 코일 권선 수. 권선 수가 많을수록 전압이 높아집니다. 따라서 2차 코일의 권선 수가 1차 코일보다 적으면 강압 변압기이고, 반대의 경우 승압 변압기입니다.

3. 변압기 설계에는 어떤 종류가 있나요?

(1) 위상 수에 따라 단상 변압기와 삼상 변압기가 있다.

(2) 용도에 따라 전력 변압기, 특수 전력 변압기, 전압 조정 변압기, 측정 변압기(전압 변압기, 전류 변압기), 소형 전력 변압기(저전력 장비용) 및 안전 변압기가 있습니다.

(3) 구조에 따라 코어형과 쉘형의 두 가지 유형이 있습니다. 코일은 이중 권선과 다중 권선, 자동변압기를 갖습니다.

(4) 냉각 방법에 따라 오일 침지식과 공랭식이 있다.

4. 변압기의 구성 요소는 무엇입니까?

변압기 구성 요소는 주로 철심과 코일로 구성되며, 이 외에도 오일 탱크, 오일 쿠션, 절연 슬리브 및 탭 헤드가 있습니다.

5. 변압기 오일은 어떤 용도로 사용됩니까?

(1) 절연 효과

(2) 열 방출

(3) 아크 효과를 제거합니다.

6. 자동변압기란 무엇입니까?

자동변압기는 코일 세트가 하나뿐이며, 2차 코일은 1차 코일에서 분기되어 만들어집니다. 2차 코일은 전자기 유도를 통한 전류 전달뿐만 아니라 직접 전류를 전달하는 기능도 합니다. 일반 변압기에 비해 실리콘 강판과 구리선이 더 많이 사용되며, 주로 전압 조정에 사용됩니다.

7. 전압 조정기는 어떻게 조정합니까?

전압 조정기의 구조는 자동변압기와 동일하지만, 철심을 토로이드 코일 형태로 만들어 토로이드 철심 주위에 감는다는 점이 다릅니다.

보조 코일 탭은 슬라이딩 브러시 접점을 사용하여 접점이 코일 표면을 따라 환형으로 미끄러지도록 함으로써 부드러운 전압 조절을 구현합니다.

8. 변압기의 1차 코일과 2차 코일 사이의 전류 관계는 무엇입니까?

변압기가 부하를 연결하고 운전할 때, 2차 코일 전류의 변화는 1차 코일 전류의 상응하는 변화를 일으킵니다. 자기 전위 평형 원리에 따라 1차 코일과 2차 코일의 전류는 코일 권선 수에 반비례합니다. 권선 수가 많은 쪽에는 전류가 적게 흐르고, 권선 수가 적은 쪽에는 전류가 많이 흐릅니다.

이는 다음 공식으로 표현할 수 있습니다: 1차 코일 전류/2차 코일 전류 = 2차 코일 권선 수/1차 코일 권선 수.

9. 변압기의 전압 변화율은 얼마입니까?

전압 조정기의 전압 변동률은 변압기의 주요 성능 지표 중 하나입니다. 변압기가 부하에 전력을 공급할 때, 변압기 부하단의 전압은 필연적으로 떨어집니다. 떨어진 전압 값을 정격 전압 값과 비교하여 백분율을 구하면 전압 변동률이 됩니다.

전압 변동률은 [(2차 정격 전압 - 부하 단자 전압) / 2차 정격 전압] × 100%라는 공식으로 나타낼 수 있습니다. 일반적인 전력 변압기가 정격 부하에 연결될 경우 전압 변동률은 4~6%입니다.

10. 변압기의 정격 전압 출력을 어떻게 확인할 수 있습니까?

전압이 너무 높거나 낮으면 변압기의 정상 작동과 수명에 영향을 미치므로 전압을 조정해야 합니다.

전압 조정 방법은 1차 코일에서 여러 개의 탭을 빼내어 탭 헤드에 연결하는 것입니다. 탭 헤드는 접점을 회전시켜 코일의 권선 수를 변경합니다. 탭 체인저의 위치를 ​​조정하는 동안 필요한 정격 전압 값을 얻을 수 있습니다. 전압 조정은 일반적으로 변압기에 연결된 부하를 차단한 후에 수행해야 한다는 점에 유의해야 합니다.

11. 일반적으로 사용되는 소형 변압기는 무엇이며, 어디에 사용됩니까?

소형 변압기는 용량이 1kVA 미만인 단상 변압기를 말하며, 주로 전기 장비 제어용 전력 변압기, 전자 장비용 전력 변압기 및 안전 조명용 전력 변압기로 사용됩니다.

12. 변압기 작동 중 손실은 무엇이며, 손실을 줄이는 방법은 무엇입니까?

변압기 작동 손실은 두 부분으로 구성됩니다.

(1)은 철심에 의해 발생합니다. 코일에 전원이 공급되면 교류 자기장선으로 인해 철심에 와전류와 히스테리시스 손실이 발생하는데, 이를 통틀어 철손실이라고 합니다.

(2) 코일 자체의 저항으로 인해 발생합니다. 변압기의 1차 코일과 2차 코일에 전류가 흐르면 전력 손실이 발생하며, 이 손실을 동손이라고 합니다.

철손과 동손의 합이 변압기 손실이며, 이러한 손실은 변압기 용량, 전압 및 장비 이용률과 관련이 있습니다. 따라서 변압기를 선택할 때는 장비의 실제 사용량과 변압기 용량이 최대한 일치하도록 하여 장비 이용률을 높이고, 변압기를 저부하 상태로 운전하지 않도록 주의해야 합니다.

13. 변압기의 명판은 무엇이며, 명판에 기재된 주요 기술 정보는 무엇입니까?

변압기 명판에는 변압기의 성능, 기술 사양 및 적용 사례가 표시되어 사용자의 선택에 도움을 줍니다. 일반적으로 주의해야 할 주요 기술 데이터는 다음과 같습니다.

(1) 정격 용량의 KVA. 즉, 정격 상태에서 변압기의 출력 용량입니다. 예를 들어 단상 변압기의 정격 용량 = U 라인 × I 라인, 삼상 변압기의 용량 = U 라인 × I 라인입니다.

(2) 정격 전압(볼트). 1차 코일의 단자 전압과 2차 코일의 단자 전압(부하에 연결되지 않았을 때)이 각각 표시되어 있습니다. 3상 변압기의 단자 전압은 선간 전압 U 선간 값을 의미합니다.

(3) 정격 전류 암페어. 정격 용량 및 허용 온도 상승 조건에서 1차 코일과 2차 코일을 장시간 통과하도록 허용되는 선 전류 Iline 값을 말합니다.

(4) 전압비. 1차 코일의 정격 전압과 2차 코일의 정격 전압의 비율을 말합니다.

(5) 배선 방법. 단상 변압기는 고전압 및 저전압 코일 세트가 하나만 있으며 단상용으로만 사용 가능하지만, 삼상 변압기는 Y/△형이다. 위의 기술 데이터 외에도 변압기의 정격 주파수, 상 수, 온도 상승, 변압기의 임피던스 비율 등이 있다.

14. 변압기는 어떻게 선택해야 할까요? 변압기의 적정 용량은 어떻게 결정해야 할까요?

우선, 전기를 사용하는 장소의 공급 전압, 사용자의 실제 전력 부하 및 장소 환경을 조사한 후 변압기 명판에 표시된 기술 사양을 기준으로 하나씩 선택해야 합니다. 일반적으로 변압기의 용량, 전압, 전류 및 환경 조건을 종합적으로 고려해야 합니다. 그중에서도 용량을 선택할 때 사용자의 전기 장비의 용량, 특성 및 사용 시간을 고려하여 필요한 부하 용량을 결정해야 합니다.

정상 운전 시 변압기의 부하 용량은 변압기 정격 용량의 약 75~90%여야 합니다. 운전 중 변압기의 실제 부하가 50% 미만으로 측정될 경우, 해당 소용량 변압기를 교체해야 합니다. 반대로 변압기의 정격 용량이 실제 부하 용량보다 클 경우에는 대형 변압기를 즉시 교체해야 합니다.

동시에 변압기를 선택할 때는 변압기 1차 코일의 전압 값은 공급되는 전력선에 따라 결정하고, 2차 코일의 전압 값은 전기 장비에 따라 선택해야 합니다. 저전압 3상 4선식 전원 공급 장치를 선택하는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하면 전력과 조명 전력을 동시에 공급할 수 있습니다.

전류를 선택할 때에는 모터 시동 시 부하가 모터의 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다 (모터의 시동 전류는 부하 운전 시 전류보다 4~7배 크기 때문입니다).

15. 변압기는 왜 과부하가 걸리지 않습니까?

과부하 운전이란 변압기가 명판에 명시된 전류 값을 초과하여 작동하는 것을 말합니다.

과부하는 정상 과부하와 사고 과부하로 나뉩니다. 정상 과부하는 정상적인 전원 공급 조건에서 사용자의 전력 소비량이 증가하는 경우를 말합니다. 이는 변압기의 온도를 상승시키고 변압기 절연체의 노화를 촉진하여 수명을 단축시킵니다. 따라서 변압기의 과부하 운전은 허용되지 않습니다.

특별한 상황에서 변압기의 단시간 과부하 운전은 정격 부하의 30%(겨울철)를 초과해서는 안 되며, 15%(여름철)를 초과해서는 안 됩니다.

16. 변압기는 작동 중에 어떤 종류의 테스트를 거쳐야 합니까?

변압기의 정상적인 작동을 보장하기 위해 다음과 같은 테스트를 자주 실시해야 합니다.

(1) 온도 시험. 변압기의 작동 상태가 정상인지 아닌지 판단하는 데 온도는 매우 중요합니다. 규정에서는 상부 오일 온도가 85℃를 초과하지 않아야 한다고 규정하고 있습니다(즉, 온도 상승은 55℃입니다). 일반적으로 변압기에는 특수 온도 측정 장치가 장착되어 있습니다.

(2) 부하 측정. 변압기의 이용률을 높이고 전력 손실을 줄이기 위해 변압기 운전 시 변압기가 실제로 감당할 수 있는 전력 공급 용량을 결정해야 합니다. 측정 작업은 일반적으로 각 계절의 전력 소비 피크 시간대에 수행하며, 클램프형 전류계를 사용하여 직접 측정합니다. 측정된 전류 값은 변압기 정격 전류의 70~80%여야 합니다. 이 값을 초과하면 과부하를 의미하므로 즉시 조정해야 합니다.

(3) 전압 측정. 규정에서는 전압 변동 범위가 정격 전압의 ±5% 이내여야 한다고 요구합니다. 이 범위를 초과하는 경우 탭을 사용하여 전압을 지정된 범위 내로 조정해야 합니다. 일반적으로 전압계를 사용하여 2차 코일의 단자 전압과 최종 사용자의 단자 전압을 각각 측정합니다.

(4) 절연저항 측정. 변압기의 정상 작동 상태를 유지하기 위해 절연 노화 및 사고를 방지하기 위해 절연저항을 측정해야 합니다. 측정 시에는 변압기의 작동을 정지하고 진동기를 사용하여 변압기의 절연저항 값을 측정합니다. 측정된 저항은 이전 측정값의 70% 이상이어야 합니다. 진동기를 선택할 경우 저전압 코일은 500볼트의 전압 레벨을 사용할 수 있습니다.