Μετασχηματιστές ισχύος

Ποια είναι τα εξαρτήματα των μετασχηματιστών ισχύος;

Βασικά εξαρτήματα
Ο πυρήνας ενός μετασχηματιστή υποστηρίζει τις περιελίξεις και παρέχει μια διαδρομή χαμηλής απροθυμίας για τη μαγνητική ροή. Κατασκευάζεται με στοίβαξη και πλαστικοποίηση λεπτών φύλλων χάλυβα, τα οποία είναι μονωμένα μεταξύ τους με επίστρωση. Για να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες δινορευμάτων και υστέρησης, αυτά τα φύλλα έχουν συνήθως πάχος μικρότερο από ένα χιλιοστό και περιεκτικότητα σε άνθρακα κάτω από 0,1%. Τα δινορεύματα μειώνονται περαιτέρω με την κράμα του χάλυβα με πυρίτιο. Τα κάθετα τμήματα του πυρήνα που στηρίζουν τις περιελίξεις είναι γνωστά ως σκέλη, ενώ τα οριζόντια τμήματα που συνδέουν τα άκρα ονομάζονται ζυγοί.

Περιελίξεις σε μετασχηματιστές ισχύος
Οι περιελίξεις ενός μετασχηματιστή αποτελούνται από πηνία χαλκού ή αλουμινίου με συγκεκριμένο αριθμό στροφών. Ο χαλκός προτιμάται γενικά λόγω της υψηλής ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της ολκιμότητας του, που μειώνουν την ποσότητα του υλικού περιέλιξης που απαιτείται και διευκολύνουν το τύλιγμα γύρω από τον πυρήνα.

Μονωτικά Υλικά
Τα μονωτικά υλικά είναι απαραίτητα για την απομόνωση των περιελίξεων από τον πυρήνα, μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος και μεταξύ κάθε περιέλιξης των περιελίξεων. Αυτά τα υλικά προστατεύουν τον μετασχηματιστή από πιθανή ζημιά. Οι ιδανικοί μονωτές μετασχηματιστή θα πρέπει να διαθέτουν υψηλή διηλεκτρική αντοχή, εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και ικανότητα αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες.

Μονωτικά Υλικά
Τα μονωτικά υλικά είναι απαραίτητα για την απομόνωση των περιελίξεων από τον πυρήνα, μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος και μεταξύ κάθε περιέλιξης των περιελίξεων. Αυτά τα υλικά προστατεύουν τον μετασχηματιστή από πιθανή ζημιά. Οι ιδανικοί μονωτές μετασχηματιστή θα πρέπει να διαθέτουν υψηλή διηλεκτρική αντοχή, εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και ικανότητα αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες.

Πατήστε Changer
Οι εναλλάκτες βρύσης είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου ενός μετασχηματιστή ρυθμίζοντας τον αριθμό των στροφών σε μία περιέλιξη. Αυτή η ρύθμιση αλλάζει την αναλογία στροφών ανάλογα με τις μεταβαλλόμενες τάσεις εισόδου και τις συνθήκες φορτίου. Όταν ο μετασχηματιστής εκφορτώνεται, η τάση εξόδου αυξάνεται, ενώ μειώνεται υπό συνθήκες φορτίου. Οι εναλλάκτες βρύσης συνδέονται συνήθως με το τύλιγμα υψηλής τάσης (HV) για να επιτρέψουν λεπτές ρυθμίσεις τάσης και να μειώσουν τις απώλειες του πυρήνα. Επιπλέον, δεδομένου ότι το ρεύμα στην περιέλιξη HV είναι χαμηλότερο, αυτή η διαμόρφωση βοηθά στην ελαχιστοποίηση του κινδύνου ανάφλεξης και ανάφλεξης του λαδιού του μετασχηματιστή.

Δοχεία σε μετασχηματιστές
Οι δακτύλιοι είναι μονωτικά εξαρτήματα που διευκολύνουν τη σύνδεση μεταξύ των αγωγών που μεταφέρουν ρεύμα- ενός ηλεκτρικού δικτύου και των άκρων των περιελίξεων του μετασχηματιστή. Συνήθως, η μόνωση του δακτυλίου είναι κατασκευασμένη από πορσελάνη ή εποξειδική ρητίνη. Αυτοί οι δακτύλιοι είναι τοποθετημένοι στο εξωτερικό της δεξαμενής του κύριου μετασχηματιστή.

Δεξαμενή μετασχηματιστή
Η δεξαμενή του μετασχηματιστή (ή η κύρια δεξαμενή) στεγάζει και προστατεύει τον πυρήνα, τις περιελίξεις και άλλα εξαρτήματα από το εξωτερικό περιβάλλον. Χρησιμεύει ως δοχείο για το λάδι του μετασχηματιστή. Είναι κατασκευασμένο από ελασματοποιημένες πλάκες χάλυβα ή φύλλα αλουμινίου.

Συντηρητής Εξάρτημα
Ο συντηρητής είναι μια δεξαμενή τοποθετημένη πάνω από την κύρια δεξαμενή και τους δακτυλίους, που χρησιμεύει ως δεξαμενή για το λάδι μετασχηματιστή. Παρέχει λάδι στην κύρια δεξαμενή μέσα στον μετασχηματιστή μέσω αγωγού. Ο συντηρητής διαθέτει μια εύκαμπτη κύστη που εξυπηρετεί τη διαστολή και τη συστολή του λαδιού, παρέχοντας επαρκή χώρο για διαστολή λαδιού σε υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Εξαερίζεται στην ατμόσφαιρα για να διαχειριστεί τις αλλαγές πίεσης, επιτρέποντας στον αέρα να εισέλθει ή να εξέλθει καθώς το λάδι διαστέλλεται και συστέλλεται.

Εξάρτημα αναπνοής
Ο αναπνευστήρας διασφαλίζει ότι-αέρας χωρίς υγρασία παρέχεται στον συντηρητή περνώντας αέρα μέσα από ένα στρώμα πυριτικής γέλης μέσα σε ένα κυλινδρικό δοχείο. Το silica gel χρησιμεύει ως φίλτρο αέρα, ελέγχοντας και μειώνοντας το επίπεδο υγρασίας τόσο στο εσωτερικό του συντηρητή όσο και στην κύρια δεξαμενή. Ο αναπνευστήρας συνδέεται με τον συντηρητή μέσω αγωγού.

Σύστημα ψύξης
Το σύστημα ψύξης είναι απαραίτητο συστατικό των μετασχηματιστών, ανεξάρτητα από τον τύπο του μονωτικού υλικού που χρησιμοποιείται. Οι απώλειες ισχύος στους μετασχηματιστές παράγουν θερμότητα, η οποία αυξάνει τη θερμοκρασία των περιελίξεων και του πυρήνα. Ως αποτέλεσμα, αυξάνεται και η θερμοκρασία του μονωτικού υλικού. Χωρίς αποτελεσματικό σύστημα ψύξης, αυτά τα εξαρτήματα θα μπορούσαν να υποστούν ζημιά ή αποσύνθεση από τις παρατεταμένες υψηλές θερμοκρασίες. Τα συστήματα ψύξης μετασχηματιστών περιλαμβάνουν συνήθως ανεμιστήρες, θερμαντικά σώματα και σωλήνες ψύξης. Η θερμότητα μεταφέρεται μέσω φυσικής ή/και εξαναγκασμένης μεταφοράς και ακτινοβολίας.

Εξαερισμός έκρηξης
Ο αεραγωγός έκρηξης είναι ένας μεταλλικός σωλήνας με ένα διάφραγμα στο ανοιχτό άκρο του, που βρίσκεται ακριβώς πάνω από τη δεξαμενή συντήρησης. Είναι σχεδιασμένο να απελευθερώνει αέρια, λάδι μετασχηματιστή και περίσσεια ενέργειας κατά τη διάρκεια εσωτερικών βλαβών, ανακουφίζοντας έτσι τα επικίνδυνα επίπεδα πίεσης μέσα στον μετασχηματιστή και αποτρέποντας τις εκρήξεις. Όταν εσωτερικά σφάλματα προκαλούν την άνοδο της πίεσης σε κρίσιμα επίπεδα, ο εξαερισμός επιτρέπει την απελευθέρωση αυτής της πίεσης στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας τη διάρρηξη του διαφράγματος σε σχετικά χαμηλή πίεση για την προστασία του μετασχηματιστή.

Ρελέ Buchholz
Το ρελέ Buchholz είναι εγκατεστημένο στον αγωγό που συνδέει τον συντηρητή και την κύρια δεξαμενή ενός μετασχηματιστή. Ανιχνεύει σφάλματα ανιχνεύοντας τα αέρια που εκπέμπονται κατά τη διάρκεια αυτών των σφαλμάτων και ενεργοποιεί τόσο το κύκλωμα διακοπής όσο και το κύκλωμα συναγερμού. Όταν το ρελέ ανιχνεύσει αυτά τα αέρια, ενεργοποιεί το κύκλωμα διακοπής, το οποίο με τη σειρά του αναγκάζει τον διακόπτη κυκλώματος να διακόψει τη ροή ρεύματος προς την κύρια περιέλιξη. Τα εκπεμπόμενα αέρια παράγονται από τη θερμότητα που παράγεται από εσωτερικά σφάλματα.

Τύποι μετασχηματιστών ισχύος