Bên trong máy biến áp điện là gì? Giải thích các bộ phận và linh kiện máy biến áp

Thoạt nhìn, máy biến áp điện có thể trông giống như một hộp thép lớn đặt trong trạm biến áp hoặc cơ sở công nghiệp. Nhưng bên trong lớp vỏ đó là một hệ thống được thiết kế cẩn thận bao gồm các thành phần điện, từ, cơ và bảo vệ -, tất cả đều phối hợp với nhau để truyền năng lượng điện một cách an toàn và hiệu quả.

Nhiều người chỉ nhìn thấy bên ngoài máy biến áp, nhưng công việc kỹ thuật thực sự diễn ra bên trong. cácbộ phận máy biến áp, từlõi từ cho cuộn dây, vật liệu cách điện và thiết bị làm mát,đều có vai trò quan trọng. Nếu thậm chí một bộ phận được thiết kế hoặc bảo trì kém thì hiệu suất và độ tin cậy của máy biến áp có thể bị ảnh hưởng.

Hướng dẫn này xem xét kỹ hơn vềlinh kiện máy biến áp điện, giải thích sựcấu tạo máy biến áp điện, cáilinh kiện cơ bản của máy biến áp điệnvà các phụ kiện dùng để giữ cho máy biến áp hoạt động an toàn trong nhiều thập kỷ.

Hiểu biếtcáiCấu trúc bên trong máy biến áp điện

Một máy biến áp điện được xây dựng xung quanh một số hệ thống chính. Trong khi thiết kế máy biến áp khác nhau tùy thuộc vàomức điện áp, công suất và ứng dụng, cấu trúc bên trong nhìn chung dựa trên cùng một nguyên tắc: tạo từ trường, truyền năng lượng, kiểm soát nhiệt và bảo vệ thiết bị.

Các phần chính bao gồm:

Cụm máy biến áp tập hợp tất cả các hệ thống này lại thành một khối hoàn chỉnh. Vấn đề không chỉ là kết nối các bộ phận mà khoảng cách, khả năng cách nhiệt và độ bền cơ học đều cần phải được tính toán cẩn thận.

Bộ phận từ tính Máy biến áp điện: Cốt lõi của việc truyền năng lượng

Hệ thống từ tính là một trong những bộ phận quan trọng nhất bên trong bất kỳ máy biến áp nào. Không có nó, việc truyền năng lượng điện từ đơn giản là không thể xảy ra.

chínhthành phần từ tính máy biến áp điện mục đích sử dụng là lõi sắt và các cấu trúc hỗ trợ của nó.

lõi máy biến áp

Lõi thường được sản xuất từ ​​các tấm thép silicon định hướng{0}} dạng hạt. Những tấm này được xếp chồng lên nhau để giảm tổn thất năng lượng do dòng điện xoáy gây ra.

Một lõi máy biến áp chủ yếu chứa:

Các nhánh lõi, nơi lắp đặt cuộn dây

Ách, kết nối các chi và hoàn thành đường dẫn từ tính

Cấu trúc kẹp giữ lõi chắc chắn tại chỗ

Các lõi biến áp hiện đại thường sử dụngbước-vòngcông nghệ để nâng cao hiệu quả và giảm tiếng ồn.

Lõi máy biến áp có thể trông giống như một chồng các tấm thép đơn giản nhưng thiết kế của nó có tác động lớn đến hiệu suất của máy biến áp.

Cuộn dây máy biến áp: Nơi năng lượng điện chảy

Trong số tất cảlinh kiện máy biến áp, cuộn dây làmột số quan trọng nhất. Chúng có nhiệm vụ nhận năng lượng điện, tạo ra từ thông và tạo ra điện áp đầu ra.

Một máy biến áp điện thông thường có chứa:

Cuộn dây-điện áp cao (HV)

Cuộn dây-điện áp thấp (LV)

Tùy chọn cuộn dây cấp ba

đồngđược sử dụng phổ biến vì nó có độ dẫn điện và độ bền cơ học tuyệt vời.Nhômcũng được sử dụng trong một số thiết kế máy biến áp trong đó việc cân nhắc trọng lượng và chi phí là quan trọng.

Cụm dây quấn không chỉ là một cuộn dâydây điện. Nó cũng bao gồmlớp cách nhiệt, miếng đệm, xi lanh và các bộ phận hỗ trợgiúp máy biến áp chịu được áp lực điện và lực-ngắn mạch.

Hệ thống cách điện bên trong máy biến áp điện

Hệ thống cách điện là thứ giữ cho các bộ phận điện khác nhau tách biệt nhaud ngăn chặn những hư hỏng nguy hiểm bên trong.

TRONGmáy biến áp ngâm dầu-, dầu biến thếđóng vai trò kép:

Cung cấp vật liệu cách điện

Mang nhiệt ra khỏi các bộ phận hoạt động

Hệ thống cách nhiệt thường bao gồm:

Theo thời gian, sự lão hóa của lớp cách điện là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy biến áp. Đó là lý do tại saokiểm tra dầuVàgiám sát cách nhiệtlà những phần quan trọng của việc bảo trì máy biến áp.

Xe tăng biến áp và phần cứng cơ khí

cácbể biến áplà vỏ bọc chính bảo vệlắp ráp bên trong. Nó chứa dầu và cung cấp sự bảo vệ cơ học cho các bộ phận hoạt động.

Mặc dù bình chứa không phải là một phần của mạch điện nhưng nó vẫn là một phần thiết yếu trong tổng thểphần cứng máy biến áp.

Các thành phần cơ khí quan trọng bao gồm:

Bên trong máy biến áp, độ bền cơ học rất quan trọng. Trong thời gian ngắn mạch, lực cực lớn có thể tác dụng lên cuộn dây, do đó cụm lắp ráp phải đủ chắc chắn để xử lý các tình trạng này.

Linh kiện làm mát bên trong máy biến áp

Máy biến áp tự nhiên tạo ra nhiệt trong khi vận hành.Tổn thất đồngVàtổn thất cốt lõităng nhiệt độ và nếu không được làm mát thích hợp, lớp cách nhiệt có thể xuống cấp nhanh hơn nhiều.

Hệ thống làm mát thường bao gồm:

Các phương pháp làm mát máy biến áp phổ biến bao gồm:

ONAN (Dầu tự nhiên Không khí tự nhiên)

ONAF (Dầu tự nhiên không khí cưỡng bức)

OFAF (Dầu không quân cưỡng bức)

Thiết kế làm mát phụ thuộc vào kích thước máy biến áp, yêu cầu tải và môi trường lắp đặt.

Phụ kiện máy biến áp và thiết bị bảo vệ

Một máy biến áp điện không chỉ cần lõi và cuộn dây. Nó cũng đòi hỏi nhiềuphụ kiện máy biến ápđể giám sát hoạt động và bảo vệ chống lại các điều kiện bất thường.

Một số phụ kiện phổ biến bao gồm:

Những phụ kiện này có thể trông nhỏ so với bản thân máy biến áp nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa hỏng hóc.

Nhấn vào hội thay đổi

Mức điện áp trong hệ thống điện không phải lúc nào cũng ổn định. Bộ đổi vòicho phép máy biến áp điều chỉnh tỷ số vòng dây và duy trì điện áp đầu ra ổn định.

Có hai loại chính:

Tắt-bộ chuyển đổi vòi mạch:
Máy biến áp phải được ngắt kết nối trước khi điều chỉnh.

Khi tải-bộ chuyển đổi vòi (OLTC):
Máy biến áp có thể điều chỉnh điện áp khi vận hành.

Sự khác biệt giữa-bộ chuyển đổi nấc có tải và-bộ chuyển nấc không tải của máy biến áp là gì?

Một hội đồng OLTC thường chứa:

Ống lót và bộ phận kết nối

Ống lót là điểm kết nối giữacuộn dây bên trong và cáp nguồn bên ngoài. Chúng cho phép dòng điện đi vào và rời khỏi máy biến áp trong khi vẫn duy trì khả năng cách điện.

Các thành phần ống lót điển hình bao gồm:

Thiết bị đầu cuối dẫn điện

Lớp cách nhiệt

Vỏ sứ hoặc composite

Cấu trúc lắp đặt

Máy biến áp-điện áp cao thường sử dụng thiết kế ống lót tiên tiến nhưgiấy-tẩm dầu (OIP) hoặc giấy-nhựa tẩm nhựa (RIP)ống lót.

Các thành phần trong một máy biến áp công suất khuếch đại

Mặc dù máy biến áp công nghiệp lớn hơn nhiều nhưng máy biến áp khuếch đại hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ giống nhau.

cáccác thành phần trong một máy biến áp điện khuếch đạithường bao gồm:

cáccác thành phần trong một máy biến áp khuếch đạiđơn giản hơn so với máy biến áp tiện ích, nhưng ý tưởng cơ bản là giống nhau: truyền năng lượng từ giữa các cuộn dây.

Cách lắp ráp máy biến áp kết hợp mọi thứ lại với nhau

cáclắp ráp máy biến ápQuá trình kết hợp tất cả bên trong và bên ngoàicác bộ phận thành một máy điện đáng tin cậy.

Các bước sản xuất điển hình bao gồm:

Xếp chồng và kiểm tra lõi

Sản xuất cuộn dây

Lắp đặt cách nhiệt

Lắp ráp lõi và cuộn dây

Lắp đặt bồn chứa

Đổ dầu chân không

Lắp đặt phụ kiện

Kiểm tra điện

Mỗi bước đều quan trọng. Một máy biến áp có thể hoạt động từ 30 năm trở lên nên chất lượng chế tạo ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ sử dụng của nó.

Kết luận sion

Một máy biến áp điện bao gồm nhiều thứ hơn là một lõi và một vài cuộn dây. Bên trong được thiết kế cẩn thậnbộ phận máy biến áp, bao gồm các bộ phận từ tính, cuộn dây, hệ thống cách điện, thiết bị làm mát, thiết bị bảo vệ và các kết cấu cơ khí.

Hiểu biết vềcác bộ phận của máy biến áp điệngiúp các kỹ sư, kỹ thuật viên và người mua đánh giá tốt hơn về thiết kế và độ tin cậy của máy biến áp.

Cho dù đó là máy biến áp tiện ích lớn phục vụ mạng truyền tải hay máy biến áp khuếch đại nhỏ dùng trong thiết bị điện tử thì nguyên lý làm việc vẫn giống nhau: các bộ phận từ tính, cuộn dây điện, lớp cách điện và phần cứng hỗ trợ phối hợp với nhau để truyền năng lượng một cách an toàn và hiệu quả.

Liên hệ ngay