전압 변환 및 에너지 전송을 위한 전력 시스템의 핵심 장비인 전력 변압기의 구조 설계는 작동 신뢰성, 효율성 및 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 전체 구조는 전자기 회로, 절연 및 냉각 시스템, 보호 및 모니터링 장치, 외부 지원 구성 요소로 구성됩니다. 이러한 구성 요소는 함께 작동하여 고전압 레벨과 저전압 레벨 사이에서 안전하고 효율적인 에너지 전달을 보장합니다.
철심과 권선으로 구성된 전자기 회로는 변압기 에너지 변환의 핵심입니다. 철심은 일반적으로 와전류 및 히스테리시스 손실을 줄이고 폐쇄된 낮은- 저항률 경로를 형성하기 위해 자속 방향을 따라 적층된 고투자율 냉간 압연 실리콘 강판으로 만들어지며, 그 결과 1차 권선과 2차 권선 사이에 높은 자속 결합이 발생합니다. 권선은 고{5}}전압 권선과 저전압 권선으로 구분되며, 일반적으로 절연 실린더 또는 지지대에 감긴 고품질-구리 또는 알루미늄 와이어로 만들어집니다. 전기 절연을 보장하고 기계적 지지를 제공하기 위해 층과 회전 사이에 절연 종이나 필름이 사용됩니다. 고{10}}전압 및 저{11}}전압 권선은 다양한 용량 및 전압 수준의 절연 거리 요구 사항을 수용하기 위해 철심 기둥에 동심원으로 또는 겹쳐서 배열됩니다. 절연 및 냉각 시스템은 변압기의 안전한 작동을 보장하는 데 중요합니다. 절연 및 방열 기능을 모두 수행하는 변압기 오일은 탱크를 채우고 권선 및 코어의 열을 탱크 표면 또는 라디에이터로 전도합니다. 대형 변압기에는 열 방출 효율을 높이기 위해 플레이트 라디에이터, 강제 오일 순환 냉각 장치 및 팬이 장착되는 경우가 많습니다. 탱크 본체는 강판으로 용접되어 내부 유압과 외부 환경 응력을 견딜 수 있는 충분한 기계적 강도를 가지고 있습니다. 또한 온도 변화로 인한 오일 레벨 변동의 균형을 맞추고 습기 침입을 방지하기 위한 오일 컨서베이터(팽창 탱크)도 포함되어 있습니다.
보호 및 감시 장치로는 다양한 스위치, 계전기, 센서 등이 있습니다. 가스 릴레이는 내부 결함으로 인해 생성된 가스를 감지하고 즉시 경보를 울리거나 작동할 수 있습니다. 압력 릴리프 밸브는 내부 압력이 비정상적으로 상승할 때 신속하게 압력을 방출하여 탱크가 손상되지 않도록 보호합니다. 오일 온도계와 권선 온도계는 실시간으로 작동 온도를 모니터링하여 부하 분산의 기초를 제공합니다. 현대식 변압기는 부분 방전 모니터링, 오일 내 용존 가스 분석 등 온라인 모니터링 시스템을 통합하여 잠재 결함에 대한 조기 경고를 가능하게 합니다.
외부 지지 구성요소에는 베이스, 부싱 및 밸브가 포함됩니다. 부싱은 권선 리드를 외부 회로에 연결하는 동시에 고전압 리드의 절연 및 밀봉을 보장합니다.- 밸브는 오일 주입, 샘플링 및 환기에 사용되므로 검사 및 유지 관리가 용이합니다. 전체 구조 설계에서는 장기간 작동 중에 안정적인 성능을 보장하기 위해 전자기 부하, 열 부하, 기계적 강도 및 환경 조건을 종합적으로 고려해야 합니다.-
따라서 전력 변압기 구조는 전자기 설계의 정밀도를 반영하고 재료, 열 및 모니터링 기술의 포괄적인 적용을 통합하여 전력 시스템의 안전하고 경제적인 운영을 위한 견고한 기반을 제공하는 고도로 통합된 엔지니어링 시스템입니다.