무급유식 배전 장비의 대표주자인 건식-변압기의 설계 원칙은 안전성과 신뢰성, 효율적인 열 방출, 환경 적응성이라는 세 가지 핵심 목표를 중심으로 이루어집니다. 합리적인 전자기 구조와 첨단 절연 시스템, 최적화된 방열 방식을 통해 안정적인 전력 전송과 장기간-운용이 가능합니다.
전자기 설계 수준에서 건식-형 변압기는 전자기 유도 법칙을 따르며 1차 권선과 2차 권선의 권선비를 통해 전압 변환을 달성합니다. 코어는 고투자율 냉간 압연-방향성 규소 강판을 사용하고-다단계 적층으로 와전류 손실과 히스테리시스 손실을 줄여 무부하 효율을 향상시킵니다.- 권선은 용량 및 전류 밀도 요구 사항에 따라 단면이 설계된 구리 또는 알루미늄 도체를 사용하고 합리적인 권선 분포를 사용하여 자속 밀도와 전류 밀도를 경제적인 작동 범위 내에서 유지하고 열 발생과 에너지 소비를 줄입니다. 또한 전자기 설계에서는 시스템 오류 시 단락 전류를 효과적으로 제한하여 장비와 전력망을 보호하기 위해 단락 임피던스 매칭을 고려해야 합니다.
절연 설계는 건식-형 변압기와 유중형 변압기-의 주요 차이점입니다. 단열 시스템은 주로 에폭시 수지 진공 주조, 유리 섬유 강화 수지 캡슐화 또는 고온-내열성 필름 포장을 사용하는 고체 재료로 구성됩니다. 에폭시 수지형 변압기는 제조 과정에서 권선 전체를 캡슐화하여 습도 및 오염과 같은 혹독한 환경을 견딜 수 있는 높은-기계적 강도, 습기-내오염성-내오염성 일체형 절연 구조를 형성합니다. 설계 시, 작동 온도 등급(예: B, F, H)에 따라 내열성 단열재를 선택하여 장기간 작동 시 단열재가 노후화되거나 열화되지 않도록 하고-과도한 과전압에 대처할 수 있는 충분한 절연 마진을 유지해야 합니다.
방열 설계는 변압기의 부하 용량과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 건식-형 변압기는 공기를 냉각 매체로 사용하며 자연 공랭식(AN)과 강제 공랭식(AF)으로 구분됩니다. 자연 냉각 구조에서는 코어와 권선의 배열을 최적화하고 방열 면적을 늘리며 합리적인 공기 덕트를 설정하여 대류를 통해 자연적으로 열이 방출됩니다. 강제 냉각 구조에서는 축류 팬 또는 원심 팬을 추가하여 기류 속도를 증가시켜 동일한 온도 상승에서 단기 또는 연속 부하 용량을 향상시킬 수 있습니다.- 설계 프로세스에서는 열 저항 네트워크를 계산하고, 절연 내열 등급을 주변 온도와 일치시키고, 가장 뜨거운 지점 온도가 한계를 초과하지 않도록 보장해야 합니다.
구조적 보호 설계도 마찬가지로 중요합니다. 외부 쉘은 냉간 압연 강철 또는 아연 도금 강철을 사용하여 기계적 보호 및 일정 수준의 전자파 차폐 기능을 제공합니다. 보호 등급은 설치 환경에 따라 IP00부터 IP54까지로 이물질, 습기, 부식성 가스의 침입을 방지합니다. 내부 지지대와 패스너는 운송 및 작동 진동이 단열재 및 전도성 부품에 미치는 영향을 줄이기 위해 내진성이 우수해야 합니다.
또한 건식- 변압기 설계에는 안전 및 환경 보호 개념이 통합되어 절연유를 사용하지 않아 누출 및 폭발 위험을 제거하고 유지 관리 중 오염 위험을 줄입니다. 동시에, 저-손실 재료와 효율적인 열 방출 구조는 에너지 효율을 향상시켜 에너지 보존 및 배출 감소 요구 사항을 충족합니다.
전반적으로 건식-형 변압기의 설계 원리는 전자기 성능, 절연 신뢰성, 열 방출 효율 및 구조적 보호 간의 최적의 균형을 추구합니다. 다분야 협업 최적화를 통해 장비는 화재 안전, 환경 적응성 및 운영 경제성 측면에서 포괄적인 이점을 달성하여 현대 전력 시스템을 위한 친환경적이고 강력한 배전 솔루션을 제공합니다.