Krafttransformere

Hvad er komponenterne i Power Transformers?

Kernekomponenter
Kernen i en transformator understøtter viklingerne og giver en bane med lav reluktans for den magnetiske flux. Den er konstrueret ved at stable og laminere tynde stålplader, som er isoleret fra hinanden med en belægning. For at minimere hvirvelstrøms- og hysteresetab er disse ark typisk mindre end en millimeter tykke og har et kulstofindhold på under 0,1 %. Hvirvelstrømme reduceres yderligere ved at legere stålet med silicium. De lodrette sektioner af kernen, der understøtter viklingerne, er kendt som lemmerne, mens de vandrette sektioner, der forbinder lemmerne, kaldes ågene.

Vindinger i krafttransformere
En transformers viklinger er sammensat af kobber- eller aluminiumspoler med et bestemt antal vindinger. Kobber er generelt foretrukket på grund af dets høje elektriske ledningsevne og duktilitet, som reducerer mængden af ​​viklingsmateriale, der er nødvendig, og gør det lettere at vikle rundt om kernen.

Isoleringsmaterialer
Isoleringsmaterialer er afgørende for at isolere viklingerne fra kernen, mellem de primære og sekundære viklinger og mellem hver vinding af viklingerne. Disse materialer beskytter transformeren mod potentiel skade. Ideelle transformatorisolatorer bør have høj dielektrisk styrke, fremragende mekaniske egenskaber og evnen til at modstå høje temperaturer.

Isoleringsmaterialer
Isoleringsmaterialer er afgørende for at isolere viklingerne fra kernen, mellem de primære og sekundære viklinger og mellem hver vinding af viklingerne. Disse materialer beskytter transformeren mod potentiel skade. Ideelle transformatorisolatorer bør have høj dielektrisk styrke, fremragende mekaniske egenskaber og evnen til at modstå høje temperaturer.

Tryk på Skifter
Tapskiftere er enheder, der bruges til at regulere en transformers udgangsspænding ved at justere antallet af omdrejninger i en vikling. Denne justering ændrer drejningsforholdet som reaktion på varierende indgangsspændinger og belastningsforhold. Når transformeren aflades, stiger udgangsspændingen, mens den falder under belastningsforhold. Tapskiftere er normalt forbundet til højspændingsviklingen (HV) for at tillade fine spændingsjusteringer og reducere kernetab. Da strømmen i HV-viklingen er lavere, hjælper denne konfiguration desuden med at minimere risikoen for gnister og antændelse af transformatorolien.

Bøsninger i transformere
Bøsninger er isolerende komponenter, der letter forbindelsen mellem de strømførende ledere i et elektrisk netværk og enderne af transformatorviklingerne. Bøsningsisolering er typisk lavet af porcelæn eller epoxyharpiks. Disse bøsninger er monteret på ydersiden af ​​hovedtransformatortanken.

Transformer tank
Transformatortanken (eller hovedtanken) huser og beskytter kernen, viklingerne og andre komponenter mod det ydre miljø. Den tjener som beholder til transformatorolien. Den er konstrueret af valsede stålplader eller aluminiumsplader.

Konservatorkomponent
Konservatoren er en tank placeret over hovedtanken og bøsninger, der tjener som et reservoir for transformerolie. Den leverer olie til hovedtanken inde i transformeren gennem en rørledning. Konservatoren har en fleksibel blære, der rummer udvidelsen og sammentrækningen af ​​olien, hvilket giver tilstrækkelig plads til olieudvidelse under høje omgivelsestemperaturer. Det udluftes til atmosfæren for at styre trykændringer, hvilket tillader luft at komme ind eller ud, når olien udvider sig og trækker sig sammen.

Udluftningskomponent
Udluftningen sikrer, at fugtfri luft tilføres konservatoren ved at lede luft gennem et leje af silicagel i en cylindrisk beholder. Silicagelen fungerer som et luftfilter, der kontrollerer og reducerer fugtniveauet inde i både konservatoren og hovedtanken. Udluftningen er forbundet til konservatoren via en rørledning.

Kølesystem
Kølesystemet er en væsentlig komponent i transformere, uanset hvilken type isoleringsmateriale der anvendes. Strømtab i transformere genererer varme, hvilket øger temperaturen på viklingerne og kernen. Som et resultat stiger temperaturen af ​​isoleringsmaterialet også. Uden et effektivt kølesystem kan disse komponenter lide skade eller nedbrydes på grund af vedvarende høje temperaturer. Transformatorkølesystemer omfatter typisk blæsere, radiatorer og kølerør. Varme overføres gennem naturlig og/eller tvungen konvektion og stråling.

Eksplosionsventil
Eksplosionsventilen er et metallisk rør med en membran i sin åbne ende, placeret lige over konservatortanken. Den er designet til at frigive gasser, transformerolie og overskydende energi under interne fejl og derved aflaste farlige trykniveauer i transformeren og forhindre eksplosioner. Når interne fejl får trykket til at stige til kritiske niveauer, tillader udluftningen dette tryk at blive frigivet til atmosfæren, hvilket får membranen til at briste ved et relativt lavt tryk for at beskytte transformeren.

Buchholz stafet
Buchholz-relæet er installeret i rørledningen, der forbinder konservatoren og hovedtanken på en transformator. Den detekterer fejl ved at registrere de gasser, der udsendes under sådanne fejl, og aktiverer både trip- og alarmkredsløbet. Når relæet detekterer disse gasser, udløser det tripkredsløbet, som igen får afbryderen til at afbryde strømmen til primærviklingen. De udsendte gasser produceres af den varme, der genereres fra interne fejl.

Typer af krafttransformatorer