하나.소개

일반적으로 발전기 출구단에 연결되는데, 발전기의 출구 전압이 비교적 높고, 자기 계통의 정격 전압이 비교적 낮기 때문에 강압 변압기가 필요하다.

발전기용 자기 변압기의 안전, 안정 운행은 자기 계통의 안전, 안정 운행의 전제이며 발전 계통의 안정적인 발전, 만부하 발전의 선결 조건이며 자기 계통의 신뢰할 수 있는 운행의 관건이다.

자기 계통에 필요한 전기 출력은 발전기 수출에서 얻는데, 자기 변압기의 역할은 발전기 수출 전압 (22kV) 을 전력 제어 실리콘의 입력 전압 (850V) 으로 낮추고, 발전기 기단과 자기 권선 사이에 전기 격리를 제공하며, 동시에 전력 제어 실리콘의 정류 저항으로도 사용한다.

2.자기 변압기의 형식 및 특징

자기 변압기 는 절연 방식 에 따라 크게 네 가지 유형 이 있다

(1) 에폭시 수지 주입 건식 변압기.

(2) 무알칼리유리섬유는 침건식변압기를 휘감는다.

(3) MORA형 건식 변압기.

(4) 유침 변압기.

유침변압기는 전통적인 변압기로서 현재 점차 건식변압기로 대체되고있다.

건식 변압기는 방화, 폭발 방지 및 환경 보호 성능이 우수한 등 특징을 가지고 있어 자기 변압기의 주류 응용이 되었다.

세계에서 di 한 대의 에폭시 건식 변압기는 서독 AEG 회사가 1964년에 제조했다.

에폭시 수지 주입 건식 변압기의 특징:

(1) 절연강도가 높고 주입용 에폭시수지는 18~22kV/mm의 절연격천장이 강하며 전압등급이 같은 유침변압기와 대체로 같은 천둥번개충격강도를 갖고있다.

(2) 합선에 강하다.

(3) 방재 성능이 뛰어나고, 에폭시 수지는 연소를 방지하고 스스로 꺼질 수 있으며, 폭발을 일으키지 않는다.

(4) 환경성능이 우수하고 에폭시수지가 습기를 방지하고 먼지를 방지하여 렬악한 환경조건에서 운행할수 있다.

(5) 유지 보수 업무량이 적다.

(6) 운행 손실이 낮고 운행 효율이 높으며 소음이 낮다.

(7) 부피가 작고 무게가 가벼우며 설치 디버깅이 편리하다

모라형 건식 변압기의 특징은 다음과 같다.

(1) MORA형 건식 변압기는 최근 10년 동안 독일 MORA 변압기 공장에서 친환경 신개념에 적응하고 새로운 공정, 신소재를 응용하기 위해 개발한 신형 변압기이다.

(2) MORA형 건식 변압기 고압 권선 계층은 절연 성능이 좋은 세라믹 절연 브래킷에 납작하게 감겨 있다.고저압 권선 및 권선 사이에는 세로와 가로로 모두 냉각 풍도가 있으며, 변압기는 단시간 과부하 및 단락 방지 능력이 우수하다.

(3) MORA형 건식변압기는 진공상태에서 권선에 침복합절연칠을 한 다음 건조하는데 공예가 간단하다.

(4) 변압기 권선절연은 유리섬유 또는 NOMEX 종이로 구성되며 F 또는 H급 절연 수준에 도달한다.

(5) MORA형은 좋은 연소 방지 특성을 가지고 있다.

(6) MORA형은 효력을 상실한후 탈부착할수 있다.권선 재료는 재활용할 수 있다.

(7) MORA형은 설비와 금형에 주입할 필요가 없으며 초기투자를 크게 절약할수 있고 제품설계의 신축성이 비교적 크다.

(8) MORA형 운행 유지보수 작업량이 약간 많아 수리가 상대적으로 쉽다.

현재 유럽 및 아시아는 에폭시 수지 주입식 변압기를 많이 사용하고 있으며, 미국은 MORA형을 많이 사용하고 있다.

에폭시 수지 주입 건식 기준 충격 수준은 250kV, MORA형은 150kV에 달한다.

에폭시 수지 주입 건식 변압기는 비교적 큰 용량이 20MVA에 달하고, MORA형은 8~10MVA에 불과하다. [1]

셋.자기 변압기의 일반적인 요구

자기 병합 격자 방식의 발전기를 사용하는데, 그 격자 전원의 격자 전력 정류기는 격자 변압기로 전기를 공급한다.자기 변압기의 고압 측면은 보통 발전기 기단 모선에 연결되고, 저압 측면은 트랜지스터 3상 전체 제어 브리지 정류기를 연결하며, 자기 전력 난류기의 부하는 매우 전기적인 감각이 있고, 대지에 절연된 발전기에 전달된다.자기 변압기 부하 및 접선의 특징 및 전력망과 발전소가 발전기 자기 계통에 대한 특정한 요구는 자체 병렬된 수력 터빈 발전기 자기 변압기 작업 조건 및 기술 요구가 일반적으로 응용되는 전력 변압기와 완전히 같지 않도록 하며, 주로 다음과 같은 방면을 포함한다.

(1) 자기 변압기 권선 전류는 비정현 전류이므로 변압기의 설계는 권선 중의 고조파 전류의 영향을 고려해야 한다.발전기가 회전할 때 상수를 묻는 것은 보통 몇 초급이기 때문에, 저의 자기 전력 정류 장치 트랜지스터 전류 및 교류 측 (즉, 자기 변형 저압 측) 선 전류는 모두 직사각형파로 간주되며, 기파 분량과 고조파 분량이 존재하며, 고조파 전류는 변압기의 구리 손실과 철 손실을 증가시키고, 발전기 단의 전압 파형을 기형적으로 변화시킨다.그러므로 자기 변압기를 설계하고 제조할 때 변압기 링 고조파 전류의 영향을 고려해야 한다. 변압기의 철심 자밀, 용량, 과부하 능력 등을 포함하여 모두 고조파 전류의 영향을 고려해야 한다.고조파 전류는 변압기가 작동하는 고조파 소음을 일으킬 수 있기 때문에 철심과 권선의 구조 및 기계적 강도에서 고조파 소음을 낮추는 조치를 고려해야 한다.

(2) 발전기 기단을 자욱하게 연결하는 자기 변압기로서 발전기단 전기 설비의 기술 요구에 따라 설계해야 한다.GB 1094.1'전력변압기 제1부 총칙'에 따르면 발전기가 부하될 때 변압기와 발전기가 연결된 단자에는 5s에 걸쳐 1.4배의 정격 전압을 견딜 수 있어야 한다. 일반적으로 발전기 단자 전압이 1.3배의 정격 전압인 과전압에서 60s를 운행해야 한다. 자기 변압기는 정격 전압의 110% 에서 장기간 연속 운행할 수 있어야 한다.

(3) 자기 변압기 저압 권선 정격 전압은 발전기의 강한 격려를 만족시킬 때의 자기 최고치 전압 요구에 따라 설계 선택을 해야 한다.발전기가 강하게 격려할 때, 자기 출력 정류기의 출력 전압에 대해 비교적 높은 요구가 있는데, 이는 발전기의 자기 최고치 전압이다.자기 최고치 전압은 발전기가 있는 전력 시스템의 요구에 따라 선택한다.

(4) 변압기 용량은 발전기의 장기 연속 운행에 요구되는 자기 능력을 만족시킬 수 있어야 하며, 발전기의 자기 전류와 전압이 발전기의 정격 부하 하의 자기 전류와 전압의 1.1배일 때 장기간 연속 운행할 수 있다.

(5) 자기 변압기의 과부하 능력은 발전기의 강한 자기 용량과 지속 시간의 요구를 만족시킬 수 있어야 한다.자기 변압기는 발전기가 자기를 강하게 할 때, 발전기는 자기 상단 전압 아래에서 운행하며, 자기 전류의 안정 값도 자기 상단 전류이다.이때 자기 파워는 자기 변압기의 부하 능력에 대해 비교적 높은 요구가 있다.

(6) 자기 변압기 고압, 저압 권선 사이에는 정전기 격리 차폐를 설치하고 접지해야 한다.변압기가 투입되고 고압측에서 잠시 전압을 통과할 때 려자변압기 고압, 저압권선간의 분포용량을 통해 려자변압기 저압권선상에서 과전압이 산생된다.이때 자기 변압기 저압측의 과전압을 줄이기 위하여 자기 변압기 고압, 저압 권선 사이에 정전기 차폐를 설치하고 변압기 철심과 함께 접지하여 과전압이 자기 출력 정류기의 안전을 위협하지 않도록 해야 한다.정전기 차폐는 또한 변압기 저압 권선의 고차 고조파 및 과전압이 고압 권선 및 전력망에 미치는 영향을 감소시켜 격려를 높일 수 있다

사.자기 변압기의 전자기 호환성.

이 외에도 자기 변압기는 전력 변압기의 한 응용 유형으로서 일반 전력 변압기의 기술 요구를 만족시켜야 한다.주로 다음이 포함됩니다.

(1) 운행 온도 상승 및 절연 내열 등급.

(2) 합선을 견디는 능력.

(3) 절연 수준.

(4) 전류센서, 온도감시설비 등을 포함한 보조설비에 대한 요구가 없다.

(5) 기타, 예를 들어 소음 수준, 국부 방전 수준, 삼상 대칭성.

다섯.실제 엔지니어링 응용은 자기 변압기에 대한 엔지니어링과 관련된 몇 가지 기술적 요구 사항을 가지고 있습니다. 예를 들면:

(1) 자기 변압기의 유형과 구조.

(2) 조립 방식 및 보호 등급.

(3) 발전소 현장에서의 설치 방식 및 요구, 발전기 모선과의 연결 등을 포함한다.

운송이 편리하거나 발전기와 분리하여 폐쇄된 모선과 연결하기에 적합하기 위하여 대형 발전기 자기 변압기는 일반적으로 단상 변압기로 삼상 변압기 그룹을 구성하는 구조 방식을 채택하며, 단상 변압기가 동일한 구조와 양호한 교환성을 가질 것을 요구한다.

여섯.자기 변압기의 구조와 설계

다음은 에폭시 수지 주입 건식 변압기를 예로 들어 소개한다.

철심

철심은 변압기의 자기 회로로 실리콘 강판 및 클램프 등으로 구성되어 있다.칼슘 심장 재질은 양질의 냉간 압연 결정 입자를 실리콘 강판에 배합하고, 45 ° 의 전사 이음매 구조 심봉은 절연 벨트 우산으로 묶고, 표면은 특수 수지로 밀봉한다.철심은 반드시 점접지여야 한다. 그렇지 않으면 환류증대손실을 형성하게 된다.변압기의 공재 손실은 주로 철심의 손실이다.

변압기의 부하 손실을 줄이는 주요 조치:

① 변압기 철심의 자기밀도를 낮춘다.

② 양질의 철심 실리콘 강판 재료를 선택한다.

③ 코어 두께 줄이기

④ 전사 이음매 구조.

권선

권선은 건식 변압기의 중요한 구성 부분으로 주로 도선(아연선)과 절연구조(수지)로 구성된다.

권선의 구조는 정격 용량, 정격 전압과 사용 조건 등을 결정한다.

변압기의 부하 손실은 저항 손실과 권선 도선의 추가 손실 등으로 구성된다.우회 계산은 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

(1) 전기 강도.권선절연은 반드시 대륙표준규정 또는 사용자가 요구하는 작업주파수, 천둥번개충격시험전압요구를 만족시켜야 하며 일정한 여유를 남겨두어야 한다.

(2) 내열 강도.부하 운행 상황에서 권선 온도 상승은 절연 재료의 내열 등급에 규정된 온도 상승 제한치를 초과하는 것을 허용하지 않는다.

(3) 기계적 강도.건식 변압기 권선이 단락 전류 작용하에서 발생하는 전기 동력은 권선의 위치 이동 및 단락 임피던스 변화를 초래할 것이며, 양자는 대륙의 표준 요구를 만족시켜야 한다.

주입 건식 변압기에 대해서.고압 권선용 수지는 금형 안에 주입하고, 저압 권선 끝부분은 수지로 봉인한다.

권선 재질은 주로 동재와 알루미늄재이다.수지체계와 전도재료 자체의 물리적 성질에 따라 유리섬유사로 충전된 수지체계의 열팽창계수는 구리의 열팽창계수와 비슷하기 때문에 유리섬유사로 충전된 건식변압기는 구리도체를 많이 사용한다.실리콘 마이크로 파우더로 충전된 수지 체계의 열팽창 계수는 알루미늄의 열팽창 계수와 비슷하기 때문에 실리콘 마이크로 파우더로 충전된 건식 변압기는 주로 알루미늄 도체를 사용한다.알루미늄 권선 건식 변압기는 기계적 강도가 낮고 용접 품질에 대한 요구가 높은 등 부족하다.

변압기 권선에 사용되는 도체는 주로 선형과 박형 두 종류가 있다.

권선형식에는 주로 층식권선과 박식권선이 있다.

고압 권선 권선 기술이 성숙되어 절연 품질이 믿을 만하고 자동화 정도가 높으며 사용률이 70% 이상에 달한다.

저압박식 권선은 작업 효과가 높고 재료를 절약하며 자석 누출이 적고 단락 저항력이 강하며 사용률이 90% 이상이다.

7.자기 변압기의 선택

자기 변압기는 설계와 구조상 일반 배전 변압기와 마찬가지로 단락 전압이 4~8% 이다.자기 변압기가 반드시 믿을 수 있어야 한다는 것을 고려하여, 강하게 격려할 때는 일정한 과부하 능력이 있어야 한다.또한 자석 전원은 일반적으로 예비 전원을 설계하지 않기 때문에 유지보수가 간단하고 과부하 능력이 강한 건식 변압기를 선택하는 것이 좋다.만약 자기 계통의 제조비를 낮추는 것으로 말하자면, 유침 변압기를 사용하는 것도 가능하다.

자기 변압기가 옥외에 설치되었을 때, 변압기 부방에서 정류교 사이의 송신선. 전기 저항 압력강하가 있기 때문에, 너무 길어서는 안 되며, 특히 자기 전류가 매우 큰 경우에는 이 점을 반드시 고려해야 한다.그리고 단심 갑옷 케이블을 사용하는 것은 좋지 않다. 고무 케이블을 선택해야 한다.단심 갑옷 케이블이 교류로 전기를 공급할 때, 강철 갑옷에서 비교적 높은 전압과 무시할 수 없는 전류를 감지하여 통신 케이블에 방해를 초래하기 때문이다.

① 자기 변압기의 성능과 접선.자석변압기가 구비한 성능과 접선을 명확히 요구해야 한다. 례를 들면 형식, 정격용량 (자석계통의 요구를 만족시킨다), 온도상승, 절연내압요구, 변압기 3상조접선조별, 절연등급, 소음수준, 국부방전수준이다.

② 기술적 요구 사항자기 변압기에 대한 상세한 기술 요구를 명확히 하고, 모델 선택 중, 어떤 수력 발전소는 자기 변압기가 내륙의 유명 공장의 제품을 선택하도록 요구한다.

③ 전기제동정지를 채용한 설비에 대하여 자기변압기가 제동변압기를 겸용하는지 여부를 명확히 하여야 한다.