Summary: O transformador de potência é o equipamento mais importante do sistema de potência. Ele usa o pri...
O transformador de potência é o equipamento mais importante do sistema de potência. Ele usa o princípio da indução eletromagnética para converter energia de corrente alternada de um nível de tensão em energia de corrente alternada de outro nível de tensão. O papel da eletricidade é amplamente utilizado em diversos setores da economia nacional.
1. Estrutura do transformador
O transformador é composto principalmente de um núcleo de ferro, enrolamento, fio condutor, dispositivo regulador de tensão, dispositivo de resfriamento, bucha e meio isolante (óleo, SF6, resina epóxi) e outras partes.
2. O papel dos principais componentes do transformador
(1) Núcleo de ferro. Os transformadores são fabricados de acordo com o princípio da indução eletromagnética, e o circuito magnético é o meio de conversão de energia elétrica. O núcleo de ferro é a parte do circuito magnético do transformador. Sua principal função é conduzir o magnetismo. É feito de chapas de aço elétrico (chapas de aço silício) com alta permeabilidade magnética. Ele converte a energia elétrica do circuito primário em energia magnética e, em seguida, de sua própria energia magnética para a energia elétrica do circuito secundário.
Sob a ação do campo elétrico alternado da bobina, o núcleo de ferro e suas partes estruturais metálicas geram descargas em suspensão. Devido às diferentes posições, os potenciais flutuantes induzidos também são diferentes. Este tipo de descarga em suspensão é intermitente, e o resultado da descarga intermitente danifica o isolamento sólido e decompõe o óleo do transformador, o que leva à ocorrência de falha do transformador. Para evitar danos ao transformador, o núcleo de ferro e suas estruturas metálicas devem ser aterrados de forma que fiquem com potencial zero.
Se o núcleo de ferro estiver aterrado em dois ou mais pontos, uma corrente circulante será induzida no loop de terra quando o fluxo magnético no núcleo de ferro mudar. Essas correntes circulantes aumentarão a perda sem carga do transformador e aumentarão a temperatura do núcleo de ferro; portanto, o núcleo de ferro deve ser aterrado e apenas um ponto pode ser aterrado.
(2) Enrolamento. O enrolamento é a parte do circuito do transformador. É feito de arame enrolado com isolamento na superfície. É revestido na coluna de núcleo de ferro do transformador. O material do fio pode ser dividido em fio de cobre e fio de alumínio.
Os enrolamentos do transformador devem ter rigidez dielétrica, resistência mecânica e resistência ao calor suficientes. O isolamento principal do enrolamento inclui principalmente papel isolante, tubo de papel isolante, isolamento final, placa de pressão, suporte, almofada, anel angular, tela eletrostática, etc.
O papel isolante comumente usado em transformadores imersos em óleo é o papel de cabo. O papel de cabo tem estabilidade térmica suficiente em óleo e geralmente é usado como isolamento de volta de fio, isolamento de camada ou isolamento de cobertura de fio.
(3) Ligações. O cabo é para inserir a energia externa no transformador e, em seguida, enviar a energia transmitida para o transformador.
Geralmente dividido em três tipos: o fio condutor que conecta a extremidade do fio do enrolamento e a bucha, o fio condutor entre os enrolamentos de cada fase e o cabo de derivação que conecta o tap do enrolamento ao comutador.
(4) Óleo do transformador. O óleo do transformador tem uma rigidez dielétrica muito maior do que o ar. O material isolante é imerso em óleo, o que não só melhora a rigidez dielétrica, mas também o protege da umidade.
O óleo do transformador tem um grande calor específico e é freqüentemente usado como refrigerante. O calor gerado durante a operação do transformador faz com que o óleo próximo ao núcleo e ao enrolamento se expanda e suba devido ao calor. Através da convecção superior e inferior do óleo, o calor é dissipado através do radiador para garantir o funcionamento normal do transformador.
No comutador de derivação em carga do transformador, o arco voltaico ocorre quando os contatos são trocados. Como o óleo do transformador tem boa condutividade térmica e uma grande quantidade de gás é decomposta sob a alta temperatura do arco, uma grande pressão é gerada, melhorando assim o desempenho de extinção do arco do meio e fazendo com que o arco se extinga rapidamente.
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