屋外変圧器 油浸変圧器 10kv 20kv 35kv

屋外用変圧器 油入変圧器 10kv 20kv 35kv は絶縁と冷却の両方を油に依存しており、自冷、空冷、水冷、強制油循環などのさまざまな冷却方法があります。主な構成部品には、鉄心、巻線、オイルタンク、オイルコンサベータ、レスピレータ、防爆チューブ、ラジエーター、絶縁スリーブ、タップ切替器、ガスリレー、温度計、オイル清浄器などが含まれます。

油入変圧器の珪素鋼板は独特の中間層を有しており、変圧器油が浸透して緩衝の役割を果たし、騒音レベルが低くなります。ただし、燃料タンク内にある圧力調整スイッチは、接触が悪いと問題が発生し、高負荷時に開回路やスイッチの焼損につながる可能性があります。

屋外変圧器の動作温度 油浸変圧器 10kv 20kv 35kv

油入変圧器は、銘板に示されているように、特定の冷却条件内で機能するように設計されています。最適な性能を維持し、絶縁劣化を防ぐには、油の最高温度が 90 ℃ を超えないようにすることが重要です。通常の運転では、最高油温度を 85 ℃ 以下に保ち、潜在的な問題を警告するアラームを 80 ℃ に設定することをお勧めします。

過負荷

変圧器は、通常の過負荷状況と偶発的な過負荷状況の両方に対処できるように設計されており、過負荷信号を用意することをお勧めします。過負荷信号を設置できない場合は、総合的な測定装置を代わりに使用する必要があります。油入変圧器の場合、過負荷信号値は変圧器の定格電流の 1.1 ～ 1.2 倍に設定する必要があります。一方、乾式変圧器の場合、運転時のファン電流を考慮して、過負荷信号値は定格電流の1.2～1.3倍が必要です。過負荷信号がトリガーされた後は、変圧器の負荷と温度の変化を監視することが重要です。状況が許せば、定期的な検査を実施して過負荷の原因を特定する必要があります。過負荷が大きい場合（定格電流の1.3倍を超える場合）、または温度が上限を超える場合は、負荷を軽減する必要があります。包括的な変圧器を設置する場合は、毎月のデータのダウンロードと負荷分析が不可欠です。変圧器が過負荷パターンを示している場合は、データ収集頻度を増やし、過負荷の計算中に負荷と温度の測定を行う必要があります。可能な限り、過負荷の原因を特定するために、迅速な検査と調査を実行する必要があります。変圧器の負荷が臨界しきい値（定格電流の 1.3 倍以上）を超えた場合、または温度が上限を超えた場合は、負荷を下げる必要があります。

冷却方法

油入変圧器で採用されている主な冷却方法は 3 つあります。

1. 油浸自己冷却方式。油の自然対流を利用して熱を放散します。

2. 油入空冷方式は自冷方式をベースに、ファンを内蔵し油タンクや配管に風を送り放熱効果を高めています。

3. 油の強制循環は、油ポンプを使用して変圧器から高温の​​油を取り出し、外部で冷却して変圧器に戻します。

構造機能

都市鉄道輸送電源システムの一次変電所の一次変圧器は、通常、三相油入変圧器です。このタイプの変圧器は、鉄心、巻線、オイルタンク、電圧調整装置、ラジエーター、オイルコンサバレーター、ガスリレー、絶縁スリーブ、防爆管などの主要部品で構成されています。

1. 鉄心

鉄心は磁気伝導性に優れた珪素鋼板を積層して構成されており、磁束遮断回路を形成しています。トランスの一次巻線と二次巻線は鉄心に巻かれています。トランスコアはコアタイプと被覆タイプの2種類の構造に分かれます。現在、広く使用されているトランスフォーマーはすべてコア フレームワークです。ハート種鉄心は南鉄心柱と鉄ヨークからなる。油入変圧器の鉄心には鉄心を冷却するための油の流れがあり、変圧器内の油の流れを助け、工具の放熱効果も向上します。

2. ワインディング

巻線はコイルとも呼ばれ、変圧器の導体回路であり、銅またはアルミニウムのコードが巻かれて多層の円形を形成します。一次巻線と二次巻線は鉄心柱上に同心円状に被覆されています。絶縁機能を持たせるため、通常、低圧巻線は内側に配置され、高圧巻線は外側に配置されます。絶縁材はコードの外端に巻き付けられ、ケーブル間およびケーブルとアースの間に確実な絶縁をもたらします。

3. オイルタンク

油貯蔵タンクは油入変圧器の外被であり、油を貯蔵するだけでなく、さまざまな機器の設置にも利用されます。

4. 電圧調整装置

電圧調整装置は、変圧器の 2 次電圧の安定性を確保するために備えられています。電源電圧を変更する場合は、電圧調整装置を使用して変圧器蛇口切換器を再調整し、追加側で一定の安定した電圧が得られるようにしてください。電圧調整装置は、負荷電圧則ツールと無負荷電圧調整ツールの 2 種類に分けられます。

5. ラジエーター

ラジエーターは油容器の壁面に設置され、上部と下部の部品は配管を介して油貯蔵タンクに接続されています。変圧器の油温の上限と下限に温度差がある場合、ラジエーターを介して油の対流が形成されます。ラジエターで冷却された後、貯油タンクに戻り、変圧器油の温度を下げる役割を果たします。冷却効果を高めるために、自己空調、必要な空冷、必要な水冷などの手順を採用できます。

6. オイルコンサベータ

オイル コンサベータ、オイル コンサベータとも呼ばれます。変圧器油は温度調整により熱膨張と締め付けを経験し、油度は温度の変更により確実にさらに上昇または下降します。オイルコンサベータの特徴は、オイルの熱膨張と熱収縮のためのバリアルームを提供し、オイル貯蔵タンクを常にオイルで満たした状態に維持することです。同時に、オイルコンサベーターの存在により、オイルと空気の間にある場所との接触が減少し、オイルの酸化を軽減することができます。

7. ガスリレー

ガスリレーとも呼ばれるガスリレーは、変圧器の内部エラーに対する主な保護装置です。オイルタンクとコンサベータ間の接続オイルパイプの途中に取り付けます。変圧器内で重大な間違いが発生すると、ガスリレーがブレーカーに接続され、同じ回路でトリップします。変圧器内で軽度の故障が発生すると、ガスリレーが誤信号回路に接続します。

8. 高断熱スリーブと低断熱スリーブ

低絶縁スリーブと高絶縁スリーブは変圧器の油タンクの上蓋にあり、油入変圧器にはセラミック絶縁スリーブが一般的に使用されます。絶縁スリーブの特長は、低圧・高圧巻線リード線とオイルタンク間の絶縁を良好に保ち、リード線を補修することです。

9. 防爆チューブ

変圧器の油タンクには安全・安心気道とも呼ばれる防爆管が設置されており、コンセントは防爆ガラスで密閉されています。変圧器内部に重大な故障が発生し、ガスリレーがショートした場合、油タンク内のガスがガラス防爆ムービーに映り、安全エア通路から噴出し、変圧器の離陸を阻止します。 絶縁構造

トランス絶縁効果

(1) 導電体を他の各部からシールドします。

(2) 帯電した各種成分を分離可能。

( 3) 実用的な絶縁セットアップにより、電気領域の循環の均一性を向上させることができます。

( 4) 電子部品が一定の静電容量を確保できるようにする。

( 5) 機械的な補助、固定、放熱のための油の流れなどの役割を果たします。

屋外変圧器の絶縁分類と要件 油浸変圧器 10kv 20kv 35kv

1.変圧器の絶縁の分類

変圧器の絶縁システムは、内部絶縁と外部絶縁の 2 つの部分に分類できます。内部絶縁はオイルタンク内のさまざまなコンポーネントを包含し、外部絶縁はブッシングとアース間および相互間の絶縁を指します。内部断熱はさらに、主断熱と縦断熱の 2 つのサブカテゴリに分類できます。主絶縁体は、巻線と接地部分、および巻線間のスペースを絶縁する役割を果たします。油入変圧器では主絶縁として油紙バリア絶縁構造が最も多く使用されています。

主要な断熱材はさらに段階的断熱材と完全断熱材に分類できます。段階的絶縁とは、中性点近くの主絶縁レベルが巻線の端の絶縁レベルよりも低いことを指します。逆に、変圧器の最初と最後の端の絶縁レベルが同じ場合、完全な絶縁が行われます。さらに、垂直絶縁とは、ワイヤのターン、ターン、ターン間の絶縁など、同じ巻線の異なる部分間の絶縁を指します。

2.変圧器の絶縁要件

変圧器絶縁の必要性は、動作期間中の絶縁損傷の結果として変圧器の通常の動作に影響を及ぼさないようにすることです。その主なニーズは以下の通りです。

( 1) 動作全体を通じて、過電圧および通常の動作電圧に効率的に耐えます。

( 2) 動作中の既存の短絡、過電流、および通常の動作電流に耐えることができます。

( 3) 湿気や経年劣化のレベルは、変圧器の通常の手順には影響しません。

3.変圧器用絶縁材

変圧器内の主な絶縁材は、変圧器油、絶縁ボール紙、ワイヤーペーパー、電話紙、古くてシワになった紙で構成されています。

(1)変圧器油。

( 2 ) シールドされた段ボール。断熱ダンボールは、主に未晒の硫酸塩繊維を押し込んで作られており、繊維間に多くの気孔があり、通気性、吸油性、吸水性などに優れています。 耐熱性の高いポリアミン繊維紙を使用するとします。その場合、例えば絶縁紙管、サポートバー、クッションブロック、仕切り、コーナーリング等としての寿命が大幅に向上することは確実です。

( 3 )ケーブルペーパー。この絶縁紙は硫酸パルプでできており、密度が 0.08 mm および 0.12 mm のケーブル テレビ用紙バージョン DL2-08 および DL2-12 の変圧器に使用されています。主にコードの外表面の絶縁、コイルの層間絶縁、リードの巻き付け絶縁などに使用されます。油入変圧器の絶縁製品の代表的な製品の一つです。

( 4 )テレフォンペーパー。硫酸塩パルプから作られています。トランスにはデザインDH-50の電話用紙を使用します。密度は(0.5±5%)mmで、幅(500±10)mmのロール紙に巻かれます。一般的にコイルケーブルの絶縁やコイルの仕上げ絶縁に使用されます。

( 5 ) しわのある紙。硫酸パルプを原料としたコード紙を加工した絶縁紙でもあります。油中での電気効率に優れており、常用破壊電圧が高く、誘電損失角の正接値が小さいことが特徴です。シワ紙は主に変電引込線などのラッピングに使用されます。

絶縁紙やボール紙の誘電率 (ε で表す) は 4 ～ 5 の範囲にあり、変圧器油の誘電率 (ε=2.2 で表す) を 2 倍以上上回っています。複合絶縁体では、電界にさらされたときの電界強度は、材料の誘電率に反比例します。

オイルギャップ内の電界強度はボール紙よりも大幅に強いため、オイルペーパーの絶縁において脆弱な点となります。その結果、研究者は、変圧器の絶縁構造のサイズを縮小するために、誘電率が低い新しいタイプのボール紙を研究しています。

断熱構造の紹介

屋外変圧器油浸変圧器 10kv 20kv 35kv の主絶縁構造

1. 巻線と鉄心間

鉄心は、動作中に接地されるコアピラーと鉄ヨークで構成されます。巻線とコアピラーの間の絶縁は、主にコアピラー近くの巻線によって提供されます。図 2-15 に示すように、この目的には絶縁紙シリンダーと円筒形の鉄心が使用されます。特定の厚さのオイルギャップ絶縁を作成するには、図 2-18 に示すように、紙管の外径と巻線の内径の間にサポート ストリップを配置します。高電圧のシナリオでは、図 2 の図 14 および 16 に示すように、紙管サポート ストリップをリサイクルして追加の絶縁層を生成できます。

鉄心はコアピラーと鉄ヨークで構成されており、動作中は接地されます。コアピラーの近くの巻線は、主に巻線とコアピラーの間の絶縁を提供します。図 2-15 に示すように、この目的には絶縁紙シリンダーと円筒形の鉄心が使用されます。特定の厚さのオイルギャップ絶縁を作成するには、図 2-18 に示すように、紙管の外径と巻線の内径の間にサポート ストリップを配置します。高電圧のシナリオでは、図 2 の図 14 および 16 に示すように、紙管サポート ストリップをリサイクルして追加の絶縁層を生成できます。

2.巻線間

紙管オイルギャップ絶縁は、同じ相内または異なる相にわたる巻線レベルの主な絶縁方法として一般的に利用されます。このタイプの絶縁は、大容量の超高圧変圧器でよく見られ、オイルギャップが最小限に抑えられた薄い紙管が一般的に使用されます。

3.巻線とケーシングの間

最外側の巻線とオイル タンクは、巻線とケーシングの間に一次絶縁を提供します。 110kV 以下の電圧レベルでは、絶縁油は主絶縁体に十分な厚みを与えます。対照的に、220kV 以上の高電圧では、接地と巻線の間の主絶縁を強化するために追加のボール紙スクリーンが組み込まれます。

4.引出線の絶縁

電圧レベルに応じて、コイル状の端を覆うしわくちゃの紙の厚さが変化します。電圧を高くすると、しわくちゃの紙の層が厚くなります。裸のケーブルまたは金属バスバーを使用して、コイルの端に近い、ただし直接ではなく、適切な厚さの丸めた紙を巻きます。次に、磁器スリーブに直接接続された多層軟銅線を溶接します。

5. タップ切換器の絶縁

タップ切換器の操作ロッドは、高電圧および中電圧の巻線と地面の間の重要な絶縁体として機能します。これは、ロッドの一端が高電圧および中電圧部分に接続され、もう一端が接地されたケーシングに取り付けられているためです。通常、操作ロッドはフェノール絶縁紙管、または保護塗料でコーティングされた乾燥した木材から作られます。これは絶縁ブラケットに取り付けられ、導電性部分がブラケットと地面の間に絶縁を提供します。一次断熱材は南部材またはフェノール系ボール紙で作られています。

6. 変圧器の外部主絶縁

変圧器の絶縁スリーブは、高電圧および低電圧のリード線を変圧器の内部からオイルタンクの外部に導くように設計されています。地面へのリード線の絶縁と、固定リード線としての構造的サポートの両方を提供します。したがって、製造規格で指定されている電気的および機械的強度の要件を満たすことが重要です。変圧器のセラミックブッシュ内の導体は、通常動作時および短絡時に電流を流す重要な部品です。その結果、セラミックブッシュは強い熱安定性を備えていなければなりません。絶縁スリーブに使用される設計と材料は、電圧レベルの要件に基づいて決定されます。

垂直絶縁

垂直絶縁には、同じ巻線コイル内の個々の巻線、層、およびスクリーン間に絶縁を提供することが含まれます。複数の巻線があり、それらの間に絶縁が必要です。巻間絶縁は通常、ワイヤを包むケーブルペーパーで構成され、より高い電圧レベルにはより厚い絶縁が必要です。層間絶縁とは、隣り合う電線層間の絶縁のことで、油の通路幅に相当します。