単巻変圧器: 動作原理、用途および選択ガイド

アン単巻変圧器入力回路と出力回路が共有する 1 つ以上の共通セクションを持つ単一の連続巻線を使用するトランスです。従来の 2 巻線変圧器とは異なり、単巻変圧器は一次側と二次側の間に完全な電気絶縁を提供しません。

必要な巻線材料が少なくなるため、単巻変圧器の小型化、軽量化、高効率化が可能になります。これは、高電圧送電、変電所、電圧調整、および入力電圧と出力電圧が比較的近いその他のアプリケーションにとって特に魅力的です。-

電力会社、EPC 請負業者、産業用電力ユーザーにとって、適切な単巻変圧器の選択は、システム効率、設置スペース、プロジェクト コスト、長期信頼性に直接影響します。{0}}

単巻変圧器とは何ですか?

アン単巻変圧器は、一次巻線と二次巻線の両方として機能する単一巻線を備えた変圧器です。巻線には共通部分と直列部分が含まれており、必要な電圧を得るために異なる点で電気接続が行われます。

降圧トランスとして使用すると、より高い入力電圧がより低い出力電圧に低下します。-昇圧トランスとして構成すると、出力電圧が増加します。-

基本的な電圧関係は従来の変圧器の関係と似ています。

V₁ / V₂ ≈ N₁ / N₂

ここで、V は電圧を表し、N は巻線の巻数を表します。

主な違いは、巻線の一部が入力回路と出力回路で共有されていることです。

単巻変圧器はどのように機能しますか?

単巻変圧器の動作原理は電磁誘導に基づいていますが、巻線の配置が従来の変圧器とは異なります。

一般的な 2 巻線トランスには、個別の一次巻線と二次巻線があります。-エネルギーは変圧器コアを介して磁気的に伝達されますが、2 つの回路は電気的に絶縁されたままです。

単巻変圧器では、一次回路と二次回路が共通の巻線セクションを介して電気的に接続されます。電力は、一部は電磁誘導を介して、一部は直接電気伝導を介して伝達されます。

この構成により、特に電圧比が比較的小さい場合に、所定の電圧変換に必要な銅とコア材料の量が削減されます。

たとえば、220kV～110kV完全に独立した 220 kV 巻線と 110 kV 巻線を備えた従来の変圧器よりもアプリケーションをコンパクトにできます。

単巻変圧器と従来の変圧器

単巻変圧器と従来の 2 巻線変圧器のどちらを選択するかは、電圧比と電気絶縁が必要かどうかに大きく依存します。{0}

ガルバニック絶縁が存在しないことは、考慮すべき最も重要な要素の 1 つです。単巻変圧器は、単に小さい、より効率的であるという理由だけで選択すべきではありません。電気システム、接地配置、障害レベル、絶縁要件、および保護方式をすべて評価する必要があります。

単巻変圧器の主な用途

高圧送電-

単巻変圧器の最も重要な用途の 1 つは、送電網内の異なる電圧レベルを接続することです。

電力網は多くの場合、複数の電圧レベルで動作します。たとえば、500 kV、330 kV、220 kV、110 kV のシステム間で電力を移動する必要がある場合があります。電圧比が適切な場合、単巻変圧器はこれらのネットワークを相互接続するための効率的なソリューションを提供できます。

コンパクトな構造と必要な材料の削減は、大容量の設置において特に価値があります。{0}

変電所

単巻変圧器は、送電および送電網変電所で広く使用されています。効率的な電圧変換を提供しながら、2 つの高電圧ネットワークを接続できます。-

大型の変電所単巻変圧器には負荷時タップ切換器（OLTC）が組み込まれている場合があり、電力会社は変化する送電網の状態に応じて出力電圧を調整できます。{0}

公共事業の場合、変圧器の選択では、定格容量、電圧比、タップ範囲、短絡耐量、絶縁レベル、冷却システム、動作環境を考慮する必要があります。{0}

電圧調整

電力ネットワークの電圧レベルは、負荷需要の変化に応じて変動します。適切なタップを備えた単巻変圧器は、必要な電圧レベルを維持するのに役立ちます。

このため、単巻変圧器は、電圧調整が重要な動作要件であるシステムで役立ちます。

モーターの始動

小型の単巻変圧器は、モーター始動用途にも使用できます。-大型モーターは起動時に大量の電流を消費する可能性があります。単巻変圧器スターターを介して低減電圧を印加すると、始動電流が制限され、電気ネットワークへの影響が軽減されます。

モーターが必要な動作条件に達すると、始動装置を切り替えることができます。

単巻変圧器の利点

単巻変圧器の主な利点は、材料を効率的に使用できることです。

巻線の一部が両方の回路に共通であるため、同等の従来のトランスと比較して必要な銅の量が少なくなります。これにより、トランスのサイズと重量を削減できます。

大規模な電力網の設置では、これらの利点が重要になる可能性があります。{0}

単巻変圧器は以下を提供できます。

高い稼働効率

材料消費量の削減

サイズと重量の削減

輸送要件の軽減

製造コストの削減の可能性

密接に関連した電圧レベルで優れたパフォーマンスを発揮

高電力-転送機能

ただし、これらの利点は、常に設計の制限と並行して評価する必要があります。

単巻変圧器の制限

最大の制限は、入力回路と出力回路間の電気的絶縁が欠如していることです。

安全性、機器保護、またはシステム設計上の理由から電気絶縁が必要な場合は、従来の 2 巻線変圧器の方が適切な選択肢となる可能性があります。{0}}

単巻変圧器は、電圧レベル間の電気的接続により、特定の障害および保護に関する考慮事項を提示することもあります。したがって、絶縁設計、接地システム、短絡電流、中性点の配置、保護方式は慎重に設計する必要があります。-

さらに、単巻変圧器は、入力電圧と出力電圧が比較的近い場合に最も経済的です。電圧比が大きい場合、材料とコストの利点はそれほど重要ではなくなります。

単巻変圧器の選び方

選択する単巻変圧器電力プロジェクトでは、単に定格電圧を一致させるだけでは不十分です。

仕様段階では次のパラメータを考慮する必要があります。

大規模な公共事業プロジェクトの場合、変圧器メーカーはシステムの短絡レベル、輸送制限、現場条件、保護要件、将来の負荷拡張も検討する必要があります。{0}

最新の電力網向け単巻変圧器

再生可能エネルギー、長距離送電、エネルギー貯蔵、電力ネットワークの相互接続の増加により、大容量の送電網機器に対する新たな要件が生じています。{0}{1}

現代の変電所には、高効率と信頼できる熱性能、機械的強度、絶縁の信頼性、および長寿命を兼ね備えた変圧器が必要です。

この環境では、単巻変圧器密接に関連した電圧レベルを持つ高電圧ネットワークを相互接続するための重要なソリューションであり続けています。{0}

大容量設計は、負荷時タップ切換器、高度な冷却システム、最適化されたコアと巻線構造、包括的な工場テストなどの機能を使用して設計できます。{{1}

Yawei 変圧器を選ぶ理由

江蘇亜威変圧器有限公司は専門の変圧器メーカーであり、Yawei Group の子会社であり、1993 年に遡る変圧器製造経験があります。

Yawei は、公共事業、産業用、再生可能エネルギー、インフラストラクチャ用途向けの幅広い電力および配電変圧器を開発および製造しています。その製品範囲には、高圧油入変圧器、電力変圧器、配電変圧器、乾式変圧器、カスタマイズされた変圧器ソリューションが含まれます。-

のために単巻変圧器プロジェクトに応じて、顧客の電圧レベル、定格容量、タップ変更要件、冷却方法、絶縁要件、設置条件、適用される規格に基づいて変圧器の仕様を作成できます。{0}

電力会社や EPC 請負業者にとって、変圧器メーカーと早期にコミュニケーションを取ることは、調達と製造を開始する前に設計を最適化するのに役立ちます。

結論

アン単巻変圧器は、2 つの電圧レベルが比較的近く、電気的絶縁が必要ないアプリケーション向けの効率的な変圧器ソリューションです。共有巻線設計により、材料の消費量が削減され、同時に高効率、コンパクトな寸法、強力な電力伝送機能が提供されます。-

単巻変圧器は特に次の用途に適しています。高電圧送電網、変電所、電圧調整、大型モーターの始動アプリケーション-.

公益事業または産業プロジェクトの場合、電圧比だけでなく、電気システム全体に基づいて正しい変圧器を選択する必要があります。{0}}容量、絶縁、タップの交換、冷却、接地、短絡性能、環境条件、適用される規格をすべて考慮する必要があります。-

を調達している場合は、単巻変圧器新しい変電所、送電プロジェクト、産業用電力システム向けに、Yawei Transformer はお客様の技術要件に基づいてカスタマイズされた変圧器ソリューションを提供できます。

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