ترانسفورماتورها ، به ویژه موارد بزرگ مورد استفاده در سیستم های انتقال و توزیع نیرو ، اجزای مهمی در شبکه الکتریکی هستند. ساختار داخلی پیچیده آنها برای تبدیل کارآمد انرژی الکتریکی بین سطح ولتاژ مختلف طراحی شده است و امکان انتقال فاصله طولانی- را با حداقل تلفات فراهم می کند. این مقاله به ساخت داخلی ترانسفورماتورهای بزرگ می پردازد و مؤلفه های اصلی و کارکردهای آنها را برجسته می کند.
1 مونتاژ اصلی
در قلب هر ترانسفورماتور مونتاژ هسته قرار دارد ، که به طور معمول از ورق های نازک فولاد سیلیکون ساخته شده است یا در برخی از طرح های پیشرفته ، فلز آمورف. هسته برای کاهش تلفات جریان گرداب ، که در هنگام تغییر میدان های مغناطیسی باعث ایجاد جریان در مواد رسانا می شود ، لایه بندی می شود. لمینت ها جمع شده و به هم متصل می شوند تا یک مدار مغناطیسی جمع و جور و کارآمد تشکیل دهند. نقش اصلی هسته تمرکز و هدایت شار مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ اولیه ، اطمینان از انتقال کارآمد انرژی به سیم پیچ ثانویه است.
2. سیم پیچ
در اطراف هسته سیم پیچ ها هستند که سیم پیچ های رسانا هستند که از طریق آنها جریان الکتریکی جریان می یابد. دو سیم پیچ اصلی در یک ترانسفورماتور وجود دارد: سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه. سیم پیچ اولیه ولتاژ ورودی را دریافت می کند ، در حالی که سیم پیچ ثانویه ولتاژ تبدیل شده را خروجی می کند. این سیم پیچ ها معمولاً به دلیل هدایت الکتریکی بالای آنها از مس یا آلومینیوم ساخته می شوند. آنها برای جلوگیری از مدارهای کوتاه و اطمینان از عملکرد ایمن از یکدیگر و از هسته عایق بندی می شوند. طراحی و ترتیب سیم پیچ ها (به عنوان مثال ، متمرکز ، ساندویچ یا مارپیچ) به کاربرد و رتبه بندی خاص ترانسفورماتور بستگی دارد.
3 سیستم عایق
سیستم عایق برای عملکرد ایمن و قابل اعتماد یک ترانسفورماتور بسیار حیاتی است. این شامل لایه های مختلفی از مواد عایق ، از جمله روغن-} کاغذ آغشته ، صفحه مطبوعات و مواد مصنوعی است که سیم پیچ ها ، سیم پیچ ها را از هسته و ترانسفورماتور از محیط خارجی جدا می کنند. عایق باید در برابر ولتاژ و دمای بالا که در طول کار و بدون تخریب انجام می شود ، مقاومت کند و عملکرد مدت طولانی {3} را تضمین کند.
4. تانک و سیستم خنک کننده
ترانسفورماتورهای بزرگ به دلیل تلفات الکتریکی در سیم پیچ و هسته ، گرمای قابل توجهی ایجاد می کنند. برای از بین بردن این گرما ، ترانسفورماتورها در مخازن پر از روغن عایق قرار دارند که به عنوان یک خنک کننده نیز عمل می کند. روغن از طریق ترانسفورماتور گردش می کند ، گرما را جذب می کند و آن را به رادیاتورهای خارجی یا کولرها منتقل می کند. برخی از ترانسفورماتورها از سیستم های خنک کننده-} -} برای اتلاف گرمای افزایش یافته استفاده می کنند ، به خصوص در برنامه های ظرفیت بالا {5}.
5. بوش و پایانه ها
بوش ها اتصالات عایق بندی شده ای هستند که سیم پیچ ولتاژ بالا- را از مخزن ترانسفورماتور به مدارهای خارجی بیرون می آورند. آنها باید در برابر ولتاژهای بالا مقاومت کنند و یک اتصال ایمن و ضد آب را فراهم کنند. از طرف دیگر ، پایانه ها نقاطی هستند که ترانسفورماتور به سیستم برق متصل می شود و ورودی و خروجی انرژی الکتریکی را تسهیل می کند.
6. روی تعویض ضربه بزنید
در برخی از ترانسفورماتورهای بزرگ ، به ویژه موارد مورد استفاده در توزیع برق ، یک تغییر دهنده شیر برای تنظیم نسبت چرخش ترانسفورماتور گنجانیده شده است. این امکان را برای تنظیم ولتاژ خروجی خوب- تنظیم می کند تا نوسانات ولتاژ در سیستم قدرت را جبران کند و از تحویل قدرت پایدار و کارآمد اطمینان حاصل کند.
7. دستگاه های محافظ و سیستم های نظارت
برای محافظت در برابر اضافه بار ، مدارهای کوتاه و سایر گسلها ، ترانسفورماتورهای بزرگ مجهز به طیف وسیعی از دستگاه های محافظ مانند فیوزها ، رله ها و بازداشت کنندگان افزایش هستند. علاوه بر این ، سیستم های نظارت به طور مداوم پارامترهایی مانند دما ، سطح روغن و محتوای گاز را در مخزن ردیابی می کنند ، هشدارهای اولیه در مورد مسائل بالقوه و امکان نگهداری پیشگیرانه را ارائه می دهند.
در نتیجه ، ساختار داخلی ترانسفورماتورهای بزرگ شگفتی از مهندسی است و با دقت-}} ساخته شده در یک سیستم منسجم که قادر به دستیابی به انرژی الکتریکی عظیم است. هر عنصر - از هسته و سیم پیچ به سیستم عایق و خنک کننده-} نقش مهمی در اطمینان از کارآیی ، قابلیت اطمینان و ایمنی ترانسفورماتور دارد. با پیشرفت فناوری ، تلاش های تحقیقاتی و توسعه مداوم همچنان به اصلاح این مؤلفه ها ادامه می دهد و مرزهای عملکرد و کارآیی ترانسفورماتور را تحت فشار قرار می دهد.
