โครงสร้างของหม้อแปลงคืออะไร

หม้อแปลงเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้าในวงจรกระแสสลับ (AC) โครงสร้างพื้นฐานของหม้อแปลงประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญหลายอย่างที่ทำงานร่วมกันเพื่อถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าจากวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ด้านล่างเป็นภาพรวมขององค์ประกอบโครงสร้างหลักของหม้อแปลง

1. แกนกลาง

แกนหม้อแปลงเป็นส่วนกลางของหม้อแปลงและมีบทบาทสำคัญในการทำงานของหม้อแปลงโดยการจัดหาเส้นทางสำหรับฟลักซ์แม่เหล็ก โดยทั่วไปแล้วจะทำจากเหล็กกล้าซิลิกอนลามิเนตคุณภาพสูง - เพื่อลดการสูญเสียพลังงานเนื่องจากกระแสน้ำวน แกนกลางได้รับการออกแบบให้มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะทำได้

โครงสร้างหลัก: แกนกลางมักจะทำจากแผ่นเหล็กบาง ๆ ที่ลามิเนตเข้าด้วยกันเพื่อลดการสูญเสียพลังงานเนื่องจากกระแสวน

ประเภทหลัก:

เชลล์ - ประเภทแกน: ขดลวดล้อมรอบแกนซึ่งพบได้ทั่วไปในหม้อแปลงขนาดเล็ก

Core - ประเภท Core: แกนกลางล้อมรอบขดลวดซึ่งพบได้บ่อยในหม้อแปลงขนาดใหญ่

2. ขดลวด

ขดลวดเป็นขดลวดของลวดทองแดงหรืออลูมิเนียมล้อมรอบแกนกลาง พวกเขามีหน้าที่ในการถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าระหว่างวงจรหลักและสอง มีขดลวดสองชุดในหม้อแปลง:

คดเคี้ยว: นี่คือขดลวดที่เชื่อมต่อกับด้านอินพุตของหม้อแปลงซึ่งกระแสสลับ (AC) เข้ามา ม้วนหลักสร้างสนามแม่เหล็กในแกนซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในการคดเคี้ยวรอง

ม้วนรอง: ขดลวดนี้เชื่อมต่อกับด้านเอาต์พุตของหม้อแปลงซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่ถูกแปลงถูกส่งไปยังโหลด แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในการขดลวดทุติยภูมิขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการเลี้ยวระหว่างขดลวดหลักและทุติยภูมิ

จำนวนการเลี้ยวในขดลวด (อัตราการเลี้ยว) กำหนดขั้นตอนแรงดันไฟฟ้า - ขึ้นหรือขั้นตอน - ลงของหม้อแปลง

3. ฉนวน

ฉนวนกันความร้อนในหม้อแปลงจะแยกขดลวดออกจากกันและจากแกนกลางป้องกันกางเกงขาสั้นไฟฟ้าและทำให้มั่นใจได้ว่าหม้อแปลงทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ฉนวนกันความร้อนยังจำเป็นต้องจัดการกับแรงดันไฟฟ้าแรงสูงที่หม้อแปลงมักจะจัดการกับ

ประเภทของฉนวน:

ฉนวนที่เป็นของแข็ง: ใช้วัสดุเช่นกระดาษน้ำมันหรือเรซินสังเคราะห์

ฉนวนแก๊ส: ในระดับสูง - หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าก๊าซเช่น SF6 (ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์) อาจใช้เป็นสื่อฉนวน

4. ถัง (ที่อยู่อาศัย)

ถังหรือที่อยู่อาศัยของหม้อแปลงคือเปลือกนอกที่ล้อมรอบแกนและขดลวด มันให้การป้องกันเชิงกลและมีน้ำมันฉนวนหรือสื่อฉนวนอื่น ๆ ที่ใช้ในการทำให้หม้อแปลงเย็นลง

น้ำมัน - หม้อแปลงที่แช่อยู่: ในหม้อแปลงเหล่านี้ถังเต็มไปด้วยน้ำมันฉนวนซึ่งทำหน้าที่ทั้งเป็นฉนวนและเป็นสื่อความเย็นเพื่อกระจายความร้อน

แห้ง - ประเภทหม้อแปลง: ในหม้อแปลงชนิดแห้ง - ไม่มีการใช้น้ำมัน แต่ใช้วัสดุฉนวนและอากาศที่เป็นของแข็งเพื่อทำให้หม้อแปลงเย็นลง

5. ระบบทำความเย็น

การระบายความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาประสิทธิภาพของหม้อแปลงและป้องกันความร้อนสูงเกินไปซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหาย หม้อแปลงสร้างความร้อนในระหว่างการทำงานเนื่องจากการสูญเสียไฟฟ้าและระบบทำความเย็นช่วยกระจายความร้อนนี้

การระบายความร้อนด้วยน้ำมัน: ในน้ำมัน - หม้อแปลงที่แช่อยู่การระบายความร้อนจะทำผ่านน้ำมันฉนวนเป็นหลักซึ่งไหลเวียนภายในหม้อแปลงและถ่ายโอนความร้อนออกไปจากแกนและขดลวด

ระบายความร้อนด้วยอากาศ: สำหรับหม้อแปลงประเภทแห้ง - ใช้การระบายความร้อนอากาศ หม้อแปลงบางชนิดอาจมีพัดลมหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์การระบายความร้อน

การระบายความร้อนด้วยน้ำ: ในบางกรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในหม้อแปลงขนาดใหญ่มากระบบระบายความร้อนด้วยน้ำยังใช้เพื่อช่วยควบคุมอุณหภูมิ

6. แตะตัวเปลี่ยน

A แตะตัวเปลี่ยนใช้เพื่อปรับแรงดันเอาต์พุตของหม้อแปลงโดยเลือกจุดที่แตกต่างกัน (ก๊อกน้ำ) บนม้วน สิ่งนี้ช่วยให้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของโหลดหรือแรงดันไฟฟ้าอินพุต Tap Changers สามารถเป็นสองประเภท:

บน - โหลด Tap Changer (OLTC): อนุญาตให้ปรับแรงดันไฟฟ้าในขณะที่หม้อแปลงกำลังทำงาน

ปิด - โหลด TAP Changer: ต้องการให้หม้อแปลงเป็น de - พลังงานสำหรับการปรับแรงดันไฟฟ้า

7. บูช

บูชเป็นอุปกรณ์ฉนวนที่อนุญาตให้ตัวนำไฟฟ้าผ่านอย่างปลอดภัยผ่านถังของหม้อแปลงเพื่อเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าภายนอก บูชมั่นใจว่าไม่มีการสัมผัสทางไฟฟ้าโดยตรงระหว่างตัวนำภายในและถังโลหะด้านนอก

8. Conservator (สำหรับน้ำมัน - หม้อแปลงที่แช่อยู่)

A ผู้พิทักษ์เป็นภาชนะที่ติดตั้งอยู่เหนือถังหม้อแปลงในน้ำมัน - หม้อแปลงที่แช่อยู่ มันถูกออกแบบมาเพื่อเก็บน้ำมันพิเศษเพื่อชดเชยการขยายตัวและการหดตัวของน้ำมันเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าหม้อแปลงมีปริมาณน้ำมันเพียงพอสำหรับฉนวนและการระบายความร้อนเสมอ ผู้พิทักษ์เชื่อมต่อกับถังหลักผ่านท่อและโดยทั่วไปจะมีกที่มีชีวิตเพื่อกรองความชื้นจากอากาศก่อนที่จะเข้าสู่น้ำมัน

9. ที่มีชีวิต

A ที่มีชีวิตเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในน้ำมัน - หม้อแปลงที่เติมเพื่อป้องกันความชื้นไม่ให้เข้าสู่ถังหม้อแปลง มันมีวัสดุสารดูดความชื้น (มักจะเป็นซิลิกาเจล) ที่ดูดซับความชื้นจากอากาศช่วยรักษาคุณภาพของน้ำมันฉนวนและป้องกันการปนเปื้อน

10. อุปกรณ์ป้องกัน

หม้อแปลงมีอุปกรณ์ป้องกันหลายตัวเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัย:

วาล์วบรรเทาแรงดัน: อุปกรณ์นี้เปิดขึ้นหากความดันภายในหม้อแปลงเกินขีด จำกัด ที่ปลอดภัยป้องกันไม่ให้หม้อแปลงจากความเสียหายเนื่องจากการสะสมแรงดันภายใน

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ: เซ็นเซอร์เหล่านี้ตรวจสอบอุณหภูมิของหม้อแปลงเพื่อตรวจจับความร้อนสูงเกินไปซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายหรือล้มเหลว

การป้องกันกระแสเกิน: ฟิวส์หรือเบรกเกอร์วงจรมักจะติดตั้งเพื่อป้องกันหม้อแปลงจากกระแสที่มากเกินไปป้องกันความเสียหายในกรณีที่มีการลัดวงจรหรือโอเวอร์โหลด

11. ระบบสายดิน

ที่ระบบสายดินทำให้มั่นใจได้ว่ากระแสความผิดพลาดใด ๆ จะถูกปล่อยออกสู่โลกอย่างปลอดภัย การต่อสายดินที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการกระแทกด้วยไฟฟ้าและเพื่อปกป้องทั้งหม้อแปลงและบุคลากรที่ทำงานรอบ ๆ

บทสรุป

โครงสร้างของหม้อแปลงประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญหลายอย่างที่ทำงานร่วมกันเพื่อทำงานที่จำเป็นของการแปลงแรงดันไฟฟ้า ส่วนประกอบเหล่านี้รวมถึงแกน, ขดลวด, ฉนวน, ระบบทำความเย็น, ถัง, ตัวเปลี่ยนก๊อก, บูช, นักอนุรักษ์และอุปกรณ์ป้องกัน แต่ละองค์ประกอบมีบทบาทสำคัญในการรับรองการทำงานที่มีประสิทธิภาพปลอดภัยและเชื่อถือได้ของหม้อแปลง การบำรุงรักษาที่เหมาะสมและการตรวจสอบส่วนประกอบเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพระยะยาว - และความปลอดภัยของหม้อแปลง