قطعات ترانسفورماتور توزیع و عملکرد آنها

ترانسفورماتورها معمولاً تجهیزات قدرت مورد استفاده در سیستم های قدرت هستند که عمدتاً برای تغییر ولتاژ یا تنظیم مقدار ولتاژ استفاده می شوند. از مدار مغناطیسی اصلی، سیم پیچی، سیستم خنک کننده، پشتیبانی مکانیکی، مدار کنترل و غیره تشکیل شده است. در ادامه، خلاصه ای دقیق از ساختار ترانسفورماتور و عملکرد هر جزء ارائه خواهیم داد.

1.قطعات مدار مغناطیسی اصلی

مدار مغناطیسی اصلی ترانسفورماتور از یک هسته آهنی، برد مدار مغناطیسی، لایه میانی و غیره تشکیل شده است که وظیفه اصلی آن ایجاد میدان مغناطیسی برای رسیدن به افزایش و کاهش ولتاژ و انتقال انرژی الکتریکی است.

1. هسته آهنی: هسته آهن ترانسفورماتور از ورق های فولادی سیلیکونی با عیار بالا تشکیل شده است و وظیفه اصلی آن افزایش چگالی شار مغناطیسی ترانسفورماتور، کاهش تلفات مغناطیسی و آهن و رسیدن به هدف افزایش بهره وری انرژی است.

2. برد مدار مغناطیسی: مدار مغناطیسی ترانسفورماتور را همراه با هسته آهنی تشکیل می دهد تا از نشت شار مغناطیسی جلوگیری کند. با تنظیم طول برد مدار مغناطیسی می توان به سطوح مختلف ترانسفورماتور دست یافت.

3. بین لایه: لایه میانی می تواند از ثبات ساختاری کلی ترانسفورماتور اطمینان حاصل کند و در عین حال از اصطکاک بین هسته آهنی و سیم پیچ جلوگیری می کند و از نویز و لرزش ترانسفورماتور جلوگیری می کند.

2. سیم پیچ

سیم پیچ یکی از اجزای مهم ترانسفورماتور است و وظیفه اصلی آن افزایش یا کاهش ولتاژ اصلی برای انطباق با سناریوهای مختلف کاربردی است و در عین حال در انتقال جریان ترانسفورماتور نیز نقش دارد.

1. سیم پیچ اولیه: سیم پیچ اولیه که به عنوان سیم پیچ ولتاژ بالا نیز شناخته می شود، "دروازه" برق ورودی به ترانسفورماتور است. وظیفه اصلی آن دریافت جریان برق و انتقال آن به سمت ثانویه از طریق مدار مغناطیسی مشترک ترانسفورماتور است.

2. سیم پیچ ثانویه: سیم پیچ ثانویه که به عنوان سیم پیچ ولتاژ پایین نیز شناخته می شود، منبع مهم جریان خروجی است. جریان انتقال یافته از سیم پیچ اولیه را دریافت می کند و جریان تبدیل شده را برای استفاده کاربر خروجی می دهد.

3. نقطه خنثی: برخی از ترانسفورماتورها نیاز به استفاده از منبع تغذیه سه فاز چهار سیم در سمت ثانویه دارند که برای از بین بردن اثرات کوپلینگ القایی و خازنی نیاز به زمین شدن نقطه خنثی دارد.

3. سیستم خنک کننده

در طول عملیات پایدار طولانی مدت ترانسفورماتورها، انباشت گرما می تواند بر راندمان عملیاتی و طول عمر آنها تأثیر بگذارد. بنابراین، سیستم خنک کننده به یک جزء ضروری ترانسفورماتور تبدیل شده است.

1. مخزن روغن: مخزن روغن جزء خنک کننده اصلی ترانسفورماتور است که نه تنها برای ذخیره روغن ترانسفورماتور عمل می کند، بلکه می تواند دمای روغن را به صورت هوا یا آب نیز تنظیم کند.

2. رادیاتور: رادیاتور عمدتاً ترانسفورماتور را با فشار دادن آن به افزایش ناحیه اتلاف گرما خنک می کند تا به طور موثر مشکل خنک کننده ترانسفورماتور را حل کند.

3. دماسنج ها و وسایل حفاظتی: دماسنج ها عمدتاً برای ثبت دمای کارکرد ترانسفورماتورها استفاده می شوند. با مشاهده و تجزیه و تحلیل این داده ها می توان شرایط دمایی غیرعادی ترانسفورماتورها را به موقع تشخیص داد و تعمیر کرد.

4. پشتیبانی مکانیکی

ترانسفورماتورها نسبتا سنگین هستند، بنابراین پشتیبانی مکانیکی نیز برای اطمینان از پایداری آنها و جلوگیری از تداخل خارجی مورد نیاز است.

1. پمپ روغن: پمپ روغن روغن ترانسفورماتور را از طریق یک اصل کاری خاص به گردش در می آورد و در عملکرد پایدار ترانسفورماتور و محافظت از سیم پیچ نقش دارد.

2. پایه ترانسفورماتور: پایه ترانسفورماتور عمدتا برای پشتیبانی از خود ترانسفورماتور و حفظ ثبات ساختاری ترانسفورماتور برای اطمینان از عملکرد پایدار استفاده می شود.

5. مدار کنترل

مدار کنترل یک سیستم مدیریت ترانسفورماتور است که عمدتاً برای اندازه گیری ولتاژ ورودی و خروجی ترانسفورماتورها و کنترل نسبت تبدیل آنها استفاده می شود.

1. ولتاژ سنج القایی: ولتاژ سنج القایی می تواند ولتاژ AC را در سمت ثانویه ترانسفورماتور تشخیص دهد و بازخوردی را به سیستم مدار ارائه دهد و موقعیت های ولتاژ غیرعادی در ترانسفورماتور را به موقع تشخیص دهد.

2. ترانسفورماتور کنترل: ترانسفورماتور کنترل می تواند ولتاژ خروجی ترانسفورماتور را برای دستیابی به بهترین اثر تبدیل جریان تنظیم کند.

3. رله حفاظتی: رله حفاظتی می تواند به طور خودکار از ترانسفورماتور در صورت بروز خطا یا اضافه بار محافظت کند و از ادامه کار ترانسفورماتور آسیب بیشتری وارد کند.