変電所トランスは、電力システムの重要なコンポーネントであり、効率的で安全な電力伝達と分布を確保するために電圧レベルを上げたり踏み下げたりする上で重要な役割を果たします。主要な変電所トランスサプライヤーとして、私はこれらの驚くべきデバイスがどのように機能するかをあなたと共有できることを楽しみにしています。
トランスの基本原理
変電所トランスの中心には、1831年にマイケルファラデーによって発見された電磁誘導の原理があります。この原則によれば、磁場の変化は近くの導体に電気駆動力（EMF）を誘導する可能性があります。トランスでは、この原理は、2つの回路間の直接的な電気接続なしに、ある回路から磁場を介して電気エネルギーを磁場に移すために使用されます。
変圧器は、鉄などの磁気材料で作られた共通のコアの周りに巻かれている巻線として知られる2つ以上のワイヤのコイルで構成されています。電源に接続されている巻線は一次巻線と呼ばれ、荷重に接続されている巻線は二次巻線と呼ばれます。交互の電流（AC）が一次巻線を流れると、コアに変化する磁場が作成されます。この変化する磁場は、二次巻線にEMFを誘導します。これにより、交互の電流が二次回路に流れます。
ステップ - アップとステップ - ダウントランス
変電所トランスは、その機能に基づいてステップ - アップトランスとステップダウントランスに分類できます。
ステップ - 上昇トランス
発電プラントでは、通常、比較的低い電圧で、通常は11 kVから33 kVの範囲で電気が生成されます。ただし、長い距離の容量伝送では、通常110 kVから765 kVの範囲で、高電圧で電力を送信する方が効率的です。これは、伝送ラインの電力損失がそれを通る電流の平方に比例しているためです（p =i²r、pは電力損失であり、iは電流であり、rはラインの抵抗です）。電圧を上げて電流を減らすことにより、電力損失を大幅に減らすことができます。
ステップ - 上の変圧器は、発電機電圧から透過電圧への電圧を増加させるために使用されます。ステップの二次巻線におけるターン数 - 上昇変圧器は、一次巻線のターン数よりも大きくなります。変圧器方程式によると、V₁/v₂=n₁/n₂。ここで、V₁とV₂はそれぞれ一次巻線と二次巻線の電圧であり、n₁とn₂はそれぞれ一次巻線と二次巻線のターン数です。したがって、n₂>n₁、v₂>v₁。
ステップ - ダウントランス
伝送ラインの受信側では、消費者への分布のために、高電圧の電力をより低い電圧に踏み下げる必要があります。電圧は、最初に一次変電所で透過電圧からサブ透過電圧（33 kVまたは66 kV）に下降します。次に、分布変電所では、3つの位相産業および商業用アプリケーションの場合は400 V、単一相の住宅用途では230 Vなど、電圧がさらに段階的に下降します。
ステップ - ダウントランスは、一次巻線よりも二次巻線の方がターンが少ない。変圧器方程式を再度使用します。N₂<n₁、v₂<v₁。
変電所トランスの成分
変電所トランスは、いくつかの重要なコンポーネントで構成される複雑なデバイスです。
コア
コアは磁気材料、通常は積層シリコン鋼シートでできています。コアを整えることは、渦電流損失を減らすのに役立ちます。これは、コア内で循環する誘導電流によって引き起こされます。コアは、磁束の低い抵抗パスを提供し、一次巻線と二次巻線間のエネルギーの効率的な移動を確保します。
巻線
巻線は、導電率銅またはアルミニウム導体で作られています。それらは、高電圧と電流に耐えるために慎重に設計および断熱されています。一次巻線と二次巻線は、特定の構成でコアの周りに巻かれて、目的の電圧変換比を達成します。
タンク
変圧器巻線とコアは、断熱油で満たされたタンクに浸されています。絶縁オイルは2つの主な目的を果たします。巻線とコアの間に電気断熱を提供し、変圧器の動作中に発生した熱を消散するのに役立ちます。タンクは通常、鋼で作られており、漏れになるように設計されています - 証明。
冷却システム
操作中、変圧器は巻線とコアの損失により熱を発生させます。過熱を防ぐために、冷却システムが必要です。オイル - 天然空気 - 天然（onan）、油 - 強制（onaf）、油 - 強制空気 - 強制（of）、および油 - 強制水 - 強制（OFWF）など、いくつかのタイプの冷却システムがあります。冷却システムの選択は、変圧器のサイズと定格に依存します。
タップチェンジャー
タップチェンジャーを使用して、トランスの電圧比を調整します。微細な出力電圧の調整を可能にし、入力電圧の変動または負荷の変化を補正します。タップチェンジャーには2種類のタイプがあります。ON -Load Tap Changers（OLTC）とOff -Off -Load Tap Changers（OLTC）。オン - ロードタップチェンジャーは、変圧器がエネルギー化されている間に操作できますが、オフ - ロードタップチェンジャーは、変圧器を調整のためにエネルギー化する必要があります。
変電所トランスの作業プロセス
変電所トランスの一次巻線がAC電源に接続されている場合、交互の電流が一次巻線を通過します。この電流は、コアに磁場を作成します。これは、AC電源の周波数によって大きさと方向が異なります。
コアの変化する磁場は、ファラデーの電磁誘導の法則に従って、二次巻線にEMFを誘導します。二次巻線における誘導されたEMFの大きさは、二次巻線のターン数、磁束の変化速度、およびコアの磁気特性に依存します。
二次巻線が負荷に接続されると、誘導されたEMFは、二次回路に流れるように交互の電流を引き起こします。一次回路から二次回路に伝達される電力は、P₁=P₂（損失を無視する）によって与えられます。ここで、P₁は一次回路の電力であり、Pが二次回路の電力です。 p = viなので、二次巻線で電圧が上昇した場合、二次巻線の電流が比例して減少し、逆も同様です。
変電所トランスサプライヤーとしての私たちの提供
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参照
- 電力システム：Claudio A.Cañizaresによる分析と制御
- NagrathとKothariによる電力システムエンジニアリング
- 変圧器：Badrul H. Chowdhuryによる設計、技術、およびアプリケーション