트랜스포머에 관한 20가지 기본 사실 - 당신이 알아야 할 모든 것!

Jan 24, 2024

 

transformer

 

전기 공학에 충실한 전력 변압기는 교류(AC) 전압과 전류를 한 값 세트에서 다른 값 세트로 변환하도록 설계된 정적 장치입니다. 두 개 이상의 권선을 사용하면 동일한 주파수에서 전자기 유도를 통해 한 시스템의 AC 전압과 전류를 다른 시스템의 해당 값으로 변환하여 전기 에너지의 원활한 전송을 조율하며 종종 서로 다른 전류 및 전압 값을 생성합니다.

 

변압기는 전자기 유도의 기본 원리를 활용하여 전기 에너지 전송을 위해 AC 전압과 전류를 변환하는 데 능숙합니다. 용도에 따라 분류되며 송배전용 전력 변압기, 전압(승압) 시험을 수행하는 시험 변압기, 전기 측정 및 계전기 보호용 계측 변압기(PT, CT)가 포함됩니다. 특수 목적 변압기는 제련로, 용접 설비, 전기분해용 정류기 변압기, 소형 조절 변압기와 같은 응용 분야에서 사용됩니다.

 

전력 변압기의 핵심은 AC가 1차 권선을 통해 흐를 때 교류 자속을 생성하여 AC 전압과 전류를 변환하는 것입니다. 자기 코어에 의해 유도된 이 자속은 2차 권선에 AC 기전력을 생성합니다. 유도 기전력은 권선 수에 정비례하여 전압을 결정합니다. 가장 중요한 매개변수는 정격 용량이며, 일반적으로 kVA 또는 MVA로 표시됩니다. 전력을 상징적으로 나타내는 이 정격은 변압기가 정격 전압 하에서 지정된 온도 상승 한계 내에서 작동하도록 보장합니다.

 

에너지 효율성의 전형을 위해 현대 전력 변압기는 무부하 손실이 현저히 낮은 것으로 유명한 비정질 합금 철 코어를 사용하는 경우가 많습니다. 세심한 설계 과정에서는 외부 힘으로부터 비정질 합금을 보호하는 것뿐만 아니라 특성 매개변수의 정확한 선택도 우선시합니다. 전기 공학의 교향곡에서 전력 변압기는 침묵의 거장으로 등장하여 정확하고 효율적으로 에너지 흐름을 전달합니다.

 

변압기 분류

 

변압기는 배전변압기, 전력변압기, 밀봉변압기, 복합변압기, 건식변압기, 유침변압기, 단상변압기, 전기로변압기, 정류변압기, 리액터, 내간섭변압기, 낙뢰 등 다양한 종류로 분류됩니다. 방폭 변압기, 박스형 변전소 시험용 변압기, 위상변환 변압기, 고전류 변압기 및 여자 변압기.

 

 

Different Types of Transformers and their Applications

 

 

변압기 구성

 

변압기 부품은 주로 코어와 코일로 구성되며 오일 탱크, 오일 필로우, 절연 슬리브, 탭 체인저 등의 부품으로 구성됩니다.

 

Electrical Transformers

 

 

 

변압기의 주요 기능

 

변압기는 전압을 높여 전기 에너지를 소비 영역에 전달할 뿐만 아니라 전압을 다양한 수준으로 줄여 전기 소비 요구 사항을 충족합니다. 요약하면, 전압을 높이는 것과 낮추는 것은 모두 변압기에 의해 수행되는 작업입니다.

 

Transformer working principle

 

변압기 오일 베개의 기능

 

오일 온도의 변화에 ​​따라 변압기 오일의 부피가 팽창하거나 수축할 때 오일 베개는 오일을 저장하고 보충하는 역할을 하여 오일 탱크에 오일이 채워지도록 합니다. 또한, 오일 필로우를 설치하면 변압기와 공기 사이의 접촉 표면이 줄어들어 오일 열화 속도가 느려집니다. 오일 베개의 측면에는 오일 레벨의 변화를 모니터링할 수 있는 오일 레벨 게이지도 장착되어 있습니다. 오일베개는 크게 골판형, 캡슐형, 다이어프램형 3가지 형태로 나뉜다.

 

 

변압기 오일 청정기의 작동 원리

 

작동 변압기에서는 상부 오일층과 하부 오일층 사이의 온도 차이로 인해 오일이 오일 정화기 내에서 순환하게 됩니다. 수분, 유리탄소, 산화물 등 오일 내 유해물질은 오일 순환 과정에서 정유기 내부의 실리카겔에 흡수됩니다. 이 공정은 오일을 정화하여 우수한 전기적, 화학적 특성을 유지하고 변압기 오일의 재생에 기여합니다.

 

변압기는 어떻게 전압을 변환합니까?

 

변압기의 작동 원리를 통해 전류가 1차 권선으로 들어가고 2차 권선에서 빠져나오는 것을 이해할 수 있습니다. 입력 교류 전류의 방향이 연속적으로 변화함에 따라 전류와 동시에 변화하는 자기장이 생성됩니다. 자기장의 크기와 방향이 계속 변하여 2차 코일에 전류가 유도됩니다. 코일의 각 권선에 걸리는 전압은 동일하며, 2차 코일의 권선 수가 많을수록 2차 코일의 출력 전압이 높아집니다.

Transformer Convert Voltage

 

 

1차 코일의 감은 수가 2차 코일의 감은 수보다 많으면 2차 코일의 전압이 감소하는데 이를 강압 변압기라고 합니다. 반대로 1차 코일의 감은 수가 2차 코일의 감은 수보다 적으면 2차 코일의 전압이 증가하는데 이를 승압 변압기라고 합니다.

 

자동 변압기

 

자동 변압기에는 한 세트의 코일만 있고 2차 코일은 1차 코일에서 연결됩니다. 전자기 유도 외에도 이러한 유형의 변압기에는 전기 에너지 전달도 포함됩니다. 자동 변압기는 일반적으로 기존 변압기에 비해 실리콘 강판과 구리선이 덜 필요하며 일반적으로 전압 조정에 사용됩니다.

 

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변압기의 전압 변화율

 

전압 조정률은 전압 조정기의 주요 성능 지표 중 하나입니다. 변압기가 부하에 전원을 공급하면 변압기 부하단의 전압이 필연적으로 감소합니다. 전압 조정률은 감소된 전압 값을 정격 전압과 비교하여 백분율로 표시하여 계산됩니다. 공식은 다음과 같습니다. 전압 조정률=[(2차 정격 전압 - 부하단 전압)/2차 정격 전압] × 100%. 일반적인 전력 변압기의 경우 정격 부하에 연결했을 때 전압 조정률은 4~6%입니다.

 

변압기 과부하 운전

 

정상 작동 중에 변압기의 일일 부하 곡선의 부하율은 대부분 1보다 작습니다.

 

등가노화의 원리에 따라, 과부하 시 추가 손실로 인한 수명 증가가 경부하 시 손실 감소로 인한 수명 감소를 보상하는 한, 규정된 수명은 계속 달성할 수 있습니다. 변압기의 정상적인 과부하 용량은 정상적인 수명을 희생하지 않는다는 원칙에 따라 설정됩니다.

 

전체 시간 간격에 걸쳐 변압기의 절연 노화율이 1 이하이고 다음 조건을 만족하는 한:

1. 과부하 기간 동안 권선의 가장 뜨거운 지점의 온도는 140도를 초과해서는 안 되며, 상부 오일층의 온도는 95도를 초과해서는 안 됩니다.

2. 변압기의 최대 과부하는 정격 부하의 50%를 초과해서는 안 됩니다.

 

변압기의 정격 전압

 

지나치게 높거나 낮은 전압은 모두 변압기의 정상적인 작동과 수명에 영향을 미쳐 전압 조정이 필요할 수 있습니다.

 

소형 변압기의 적용 범위

 

소형 변압기란 용량이 1kVA 이하인 단상 변압기를 말합니다. 주로 전기기기 제어용 전력변압기, 전자기기용 전력변압기, 안전조명용 전력변압기로 사용됩니다.

 

변압기 작동 중 손실

 

1. 철심으로 인한 철 손실. 코일에 전원이 공급되면 교류 자기장이 철심에 와전류와 히스테리시스 손실을 유도합니다.

2. 코일 자체의 저항으로 인한 구리 손실. 변압기의 1차 코일과 2차 코일에 전류가 흐르면 전기에너지 손실이 발생합니다.

 

변압기를 선택하는 방법

 

1. 목적을 명확하게 정의하십시오. 전압을 높이거나 낮추기 위한 것입니다.

2. 전원 공급 단계를 명확하게 지정하십시오. 단상 또는 삼상.

3. 용도와 환경을 명확하게 정의하세요. 변압기의 냉각 방법을 선택하십시오.

4. 실제 사용량과 예산을 바탕으로 코일 재질(구리/알루미늄)을 결정합니다.

5. 정격 전압, 정격 전류 및 정격 용량을 포함하여 변압기의 정격 매개변수에 따라 선택합니다.

 

변압기 코어 접지

 

전력 변압기가 정상적으로 작동하는 동안 철심은 안정적으로 접지되어야 합니다. 접지하지 않으면 대지에 대한 철심의 부동 전압으로 인해 간헐적인 항복 방전이 발생할 수 있으므로 한 지점을 접지한 후 철심의 부동 전위가 대지에 형성될 가능성이 없어집니다.

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그러나 철심의 접지점이 2개 이상인 경우 접지점 사이의 전위 불균일로 인해 순환 전류가 형성되어 철심의 다점 접지 가열 결함이 발생합니다. 변압기 철심의 접지 결함으로 인해 철심이 국부적으로 과열될 수 있습니다. 심한 경우에는 철심의 국부적인 온도 상승이 증가하여 미미한 가스 작용, 심지어는 큰 가스 ​​작용으로 이어져 트립사고로 이어지는 경우도 있습니다.

 

중립점, 영점, 영점의 차이

 

3상 권선의 첫 번째(또는 마지막) 끝이 함께 연결되는 공통 연결 지점을 전원의 중성점이라고 합니다. 전원의 중성점이 접지 장치에 잘 연결되어 있는 경우, 이 중성점을 영점이라고 합니다. 영점에서 이어지는 전선을 중성선이라고 합니다.

 

전기 에너지 미터와 전력 미터의 차이점

 

에너지 미터는 유효 및 무효 전력을 동시에 표시하고, 계산을 수행하고, 역률, 부하 곡선, 최대 부하, 최소 부하 시간 등을 표시할 수 있습니다.

전력계는 유효 전력 또는 무효 전력 값 중 하나만 표시할 수 있습니다.

 

케이싱 균열의 위험

 

외장에 균열이 생기면 절연 강도가 감소하여 완전히 파손될 때까지 절연체가 더 손상될 수 있습니다. 균열에 물이 얼면 피복이 팽창하고 균열될 수도 있습니다.

 

중앙 신호 장치의 역할

 

중앙 신호 장치에는 변전소 주 제어실의 중앙 신호 패널에 설치되는 경보 신호 및 사전 경보 신호가 포함됩니다. 변전소 배전 장치의 회로 차단기가 오류로 인해 작동하면 경보 신호가 활성화됩니다. 비정상적인 작동이나 전원 공급 장치 장애가 발생할 경우 사전 경보 신호가 활성화됩니다. 알람 신호와 사전 알람 신호에는 모두 오디오 및 시각적 신호 장치가 장착되어 있습니다. 오디오 신호는 근무 중인 직원의 주의를 끌고, 시각적 신호는 근무 중인 직원이 결함의 성격과 위치를 평가하는 데 도움이 됩니다.

 

내부 과전압

 

내부 과전압은 작동, 사고 또는 기타 이유로 인해 시스템 상태가 갑작스럽게 변경되어 안정적인 상태에서 다른 상태로 전환되는 경우 발생합니다. 이 과정에서 시스템에 위험한 과전압 상태가 발생할 수 있습니다.

 

고전압 차단기의 기능

 

1. 제어 기능: 회로에 무부하 전류 또는 고전류 부하가 있는 경우 전체 회로를 제어하기 위해 즉시 연결을 끊거나 닫을 수 있습니다.

 

2. 보호 기능: 단락, 단선 등의 회로 결함 발생 시 고전압 차단기의 전류 차단 기능을 활용할 수 있습니다. 이 보호 기능을 통해 회로의 문제를 예방할 수 있습니다.

 

루이 두M&E는 다음과 같은 제품을 전문적으로 생산, 판매하고 있습니다.변압기 시험 장비. 당사의 테스트 장비에는 변압기 탄젠트 델타 테스터, 변압기 비율 테스터, 변압기 스위프 주파수 응답 테스터 등이 포함됩니다. 당사의 장비는 신뢰할 수 있는 품질과 일류 사전 판매를 갖추고 있습니다. 판매 및 애프터 서비스를 통해 편안함을 느끼실 수 있습니다. 당신의 상담을 기대합니다.

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