油入変圧器の作り方

油浸変圧器の製造は特殊な材料を必要とする複雑な工業プロセスです, 装置, そして高度な技術的専門知識. 高電圧がかかるため, 重い材料, 火災などの安全上のリスク, 感電, および環境上の危険性, これは間違いなく アマチュア愛好家や家族のワークショップが行うプロジェクトではありません 試すことができます.

しかし, 製造プロセスを理解することは非常に興味深く、エンジニアにとって価値があります, 学生, そしてテクノロジー愛好家. 以下は、プロフェッショナルな環境での段階的な詳細な製造ガイドです。.

油浸変圧器

重要な安全に関する一次警告

致命的な高電圧: 変圧器は致命的な電圧で動作します.

1.段階 1: 鉄心とコイルの組み立て (“アクティブな部分”)

ここがトランスの心臓部.

1.1鉄心の製造:

材料: 鉄芯は薄いものでできています, 高級珪素鋼板を積層したもの (通常、厚さは 0.23 mmから 0.35 mm). シリコン含有量の増加により抵抗が増加し、渦電流損失が減少します。.

切断: CNCレーザーまたは金型プレス機を使用して、ケイ素鋼板を目的の形状に正確に切断します。 (E, 私, L, 等).

積み重ねと組み立て: 珪素鋼板を丁寧に重ねて絡め、鉄心のコア柱と磁気ヨークを形成します。. 接合部の磁気抵抗を低減するには千鳥接合方式が重要. 鋼板は薄いコーティング層で絶縁されており、渦電流の経路をさらにブロックします。.

クランピング: 頑丈なスチールクランプと絶縁ボルトを使用して、組み立てられた鉄心をしっかりとクランプします, 硬い機械構造を形成する.

1.2コイル巻線:

• 材料: 巻線は電解強靭な銅で作られています (ETP) またはアルミニウム, 優れた導電性で選ばれる. 現在のレベルに応じて, 導体は単線でもよい, 撚り線, またはホイルストリップ.
• 絶縁: 導体は複数の絶縁紙で絶縁されています, ノーメックス紙, または合成塗膜. 円筒状の断熱バリアを配置する (ボール紙または合成素材で作られた) 低電圧間 (LV) そして高電圧 (HV) 巻線, 巻線と鉄心間も同様.
• 巻き取り工程: コンピュータ制御の巻線機を使用して、巻線を絶縁シリンダーに巻き付けます。 (スケルトン). いつもの, 低圧巻線は鉄心に近づけるために最初に巻かれます。. 高圧巻線は低圧巻線の外側に巻かれます, 十分な断熱スペースを残す (ラジアルとアキシャル) 二人の間で. 正確な張力, レイヤー数, と位置は変圧器の電気的性能と短絡強度にとって重要です.

1.3鉄心とコイルの組み立て:

完成したコイルを鉄心の中心柱に慎重に挿入します.

次に鉄心の上部磁気ヨークを組み立てて磁気回路を完成させます。.

すべてのリードをリードアウトする (タップチェンジャー, ブッシングリード) 確実に接続します.

1.4乾燥と含浸:

鉄心コイルアセンブリ全体 (現在は、と呼ばれています “アクティブな部分”) 大きな真空オーブンに入れられます.

高温に加熱します (例えば. 110-115 ℃) 深真空下で. このプロセスにより、固体断熱材から水分をすべて除去できます。 (紙, 厚紙).

一部の工程では, その後、アセンブリ全体が高温の中に浸漬されます。, オイルがメインオイルタンクに入る前に、すべての空隙がオイルで満たされていることを確認するために、真空下でオイルを脱気します。.

2.段階 2: 燃料タンクの製造

2.1オイルタンクは変圧器の本体および保護シェルです.

• 材料と構造: メイン燃料タンクは圧延鋼板を溶接して製作. 巨大な重量を支え、内部破壊圧力に耐えられる十分な機械的強度を備えていなければなりません。.
• ラジエーター/フィン: ラジエーターは、熱放散のための表面積を増やすために、溶接またはボルト締め接続によって燃料タンクに固定されています。. これらのラジエーターは通常、輸送とメンテナンスを容易にするために取り外し可能に設計されています。.
• 付属品と取付金具: 燃料タンクには、以下のコンポーネントを取り付けるための溶接フランジとベースがあります。:
• スリーブ: 電気接続をオイルタンクから引き出すために使用されるセラミックまたは複合中空絶縁体.

2.2石油貯蔵タンク (膨張タンク): 温度変化によるオイルの膨張と収縮に対応するために、メインオイルタンクの上に設置された小さな独立したオイルタンク.

• ガスリレー: 主油タンクと石油貯蔵タンクの間のパイプラインに設置される安全装置. 内部アークによって発生するガスの検出に使用されます。.
• 圧力リリーフバルブ: 重大な内部故障が発生した場合に破裂して圧力を解放し、燃料タンクの破裂を防ぐダイアフラム.
• その他のコンポーネント: 圧力逃がし装置, 温度計, オイルサンプルバルブ, 等.

3.フェーズ 3: オイルトリートメント

変圧器油は絶縁媒体と冷却媒体の両方の役割を果たします.

オイルの種類: 鉱物油が最も一般的です, ただし、高い防火要件などの特殊な用途向け, 合成エステルまたはシリコーンオイルを使用することもできます.

精製: 新しいオイルも検討中 “不潔な” 変圧器の規格に従って. 粒子状物質を除去するには、オイルフィルターと真空脱気機で処理する必要があります。, 溶存ガス, そして最も重要なこと, すべての湿気の痕跡. オイルは非常に高い温度に達する必要があります “耐圧” (通常、新しい変圧器が必要になります>60 kV).

4.ステージ 4: 最終組み立て, 注油, そしてテスト

4.1 最終組み立て:

乾燥したアクティブパーツを準備したメイン燃料タンクに持ち上げます。.

ボックスカバーのボルトを密閉ガスケットで締めて密閉します。.

すべての付属品を取り付けます (ケーシング, 石油貯蔵タンク, ガスリレー, 等).

4.2 真空オイル注入:

高出力真空ポンプを使用して、組み立てられた変圧器全体を真空にします。 24-48 オイルタンクと固体断熱材からすべての空気を取り除くのに数時間かかります.

ゆっくりと注入処理, ドライ, 真空状態を保ちながらオイルタンクの底からオイルを温めます. これにより、内部に空気が残らないようにすることができます。.

5.テスト (IECなどの国際規格に準拠 60076):

• 可変比率テスト: 高電圧巻線と低電圧巻線の巻数比を確認します。.
• 巻線抵抗試験: 巻線の直流抵抗を測定する.
• 絶縁抵抗 (そして) と偏光指数 (PI) テスト: 絶縁状態を確認してください.
• 負荷損失なし (鉄損) テスト: 変圧器に通電しているが負荷がかかっていないときの変圧器の電力損失を測定します。.
• 負荷損失 (インピーダンス) テスト: 電流が流れているときの巻線の電力損失を測定します, 主に抵抗損失.
• 誘導電圧試験: 高周波過電圧を印加して巻線間絶縁と主絶縁の完全性をテストします.
• 外部耐電圧試験: 各巻線とアースの間に高交流電圧を印加して、主絶縁をテストします。.
• オイル破壊電圧 (BDV) テスト: オイルサンプルを再テストして、オイル注入後も絶縁耐力が高いままであることを確認します.
• 溶存ガス分析 (DGA): 分析用にオイルサンプルを採取し、将来のメンテナンスのためのベンチマーク基準値を確立します。.

すべてのテストに合格した後, 変圧器は出荷と設置の準備ができています.

主要資料の概要

このプロセス全体により、最終製品が信頼できるものであることが保証されます。, 効率的, 数十年にわたって動作する長寿命の電気機器.

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