産業分野における油入変圧器の役割-

Mar 14, 2024

ご伝言

導入

産業施設は、商用電源から中電圧で電力を取り出し、使用電圧でプロセス機器に電力を分配します。油入変圧器はこのチェーンの中心に位置し、入力電圧をモーター、炉、ドライブ、制御システムで使用されるレベルに変換すると同時に、産業用負荷に必要な絶縁、インピーダンス、過負荷機能を提供します。彼らの役割は単一の機能によって定義されるのではなく、この記事で順に検討する一連の職務によって定義されます。

変圧および配電

産業における油入変圧器の主な役割は電圧変換です。{0}通常、プラントは 11 kV、33 kV、またはそれ以上の商用電圧で電力を受け取り、開閉装置および負荷センター向けに 0.4 kV、0.66 kV、またはその他の利用レベルに降圧します。変圧器はプラントの配電バックボーンを確立し、その定格によって施設が対応できる最大負荷が設定されます。油浸ユニットは、ONAN、ONAF、OAFAF 冷却ステージを備えた大きな定格で入手できるため、小規模なプラント変電所から大規模なプロセス電力まであらゆるものをカバーします。

供給の信頼性と保護

産業プロセスは継続的な供給に依存しており、変圧器はさまざまな方法で信頼性に貢献します。そのインピーダンスは、下流の開閉装置が遮断しなければならない故障電流を制限し、プラントのネットワークを電力会社側の外乱から隔離します。油自体は絶縁と診断媒体の両方を提供します。油サンプルの溶存ガス分析により、故障のかなり前に内部欠陥の発生が検出されます。そのため、メンテナンスリソースが状態を監視できる場所では油入変圧器が好まれます。-

重負荷: アーク炉および溶接

製鉄所、鋳物工場、製造工場では、変動する大きな電流を流すアーク炉や溶接装置を操作しています。これらの負荷には、高い短絡耐性と制御された電圧レギュレーションを備えた堅牢で安定した電源が必要です。-炉用変圧器と整流器用変圧器は、強化された機構と整合されたインピーダンスを備えた特殊な油浸設計であり、溶接ベイに給電する配電用変圧器は、溶接プロセスのデューティサイクルと電圧降下を考慮してサイズ設定されています。オイル冷却は、これらのアプリケーションが課す持続的な熱負荷に対処します。

モーターの電源と駆動システム

モーターは産業用電力の最大の部分を消費し、変圧器はモーターに正しい電圧レベルと障害除去機能を提供します。{0}}役割分担を正確に行うことが重要です。変圧器は定格電圧で電力を供給しますが、速度、トルク、回転方向は変圧器自体ではなくモータースターターまたは可変周波数ドライブによって制御されます。モーター負荷中心に給電するプラント変圧器は、起動電流、起動時の電圧降下、ドライブが接続負荷の大部分を占める場合の非線形負荷のディレーティングなど、ドライブによって注入される高調波を考慮して選択されます。

電力品質と高調波

産業用負荷は、ドライブ、整流器、アーク機器から高調波を生成します。変圧器は 3 つの方法で電力品質に影響を与えます。そのインピーダンスは負荷時の電圧降下を形成し、Dyn11 などの巻線構成は一部の高調波電流と安定した中性点の経路を提供し、その漏れインダクタンスは高周波障害の減衰に役立つ直列インピーダンスを提供します。-。トランスだけでは高調波は除去されません。高調波フィルタと緩和装置はシステムインピーダンスを使用してサイズ設定されるため、変圧器データは電力品質調査の一部となります。

環境回復力

工業用地は、ほこり、湿気、腐食性が高く、風雨にさらされています。密封された油浸変圧器は巻線を湿気や汚染から保護し、密封されたタンクは最小限のシェルターを備えた屋外設置に適しています。要求の厳しい環境では、エポキシ-でコーティングされたタンク、より高い保護度、代替流体などのオプションにより、適用範囲が広がります。生分解性エステル流体は、環境リスクと火災安全性が決定的な場合に使用されます。

選択とサイズ設定に関する考慮事項

定格: 接続された負荷ではなく、実際の負荷プロファイルからのサイズであり、IEC 60076-7 に基づく増加許容値と過負荷耐量が含まれます。

電圧およびベクトルグループ: 商用電圧、利用電圧、および接地方式 (通常は配電義務用の Dyn11) に一致します。

インピーダンス: 大型モーターを始動するための保護の検討および許容電圧規制と調整します。

冷却: 単純な負荷の場合は ONAN、季節的な過負荷能力が必要な場合は ONAF。

規格: IEC 60076 シリーズに準拠した設計とテストを指定し、プロジェクトで必要な地域の認証を取得します。

メンテナンス

油入変圧器のメンテナンスプログラムは油を中心としており、絶縁耐力と水分の年次サンプリング、定期的な溶存ガス分析、レベルゲージ、ブリーザ、保護装置のチェックが行われます。{0}タンクとブッシュの漏れや腐食が検査され、冷却システムが検証されます。このプログラムは資産価値に比べれば控えめであるため、油入変圧器は産業用配電の主力であり続けています。{3}}

よくある質問

油入変圧器が重工業で好まれるのはなぜですか?{0}

これらは、大きな定格能力、堅牢な機械構造、効果的な冷却、およびオイル分析による状態監視を組み合わせています。オイル冷却ハンドルは高負荷に耐え、密閉構造はオープン設計よりも産業環境に耐えます。

変圧器は産業用モーターの速度を制御しますか?

いいえ、変圧器は電圧レベルを変更します。モーターの速度、トルク、方向はスターターまたは可変周波数ドライブによって制御されます。変圧器は、高調波に対するディレーティングを含め、適切な電圧と障害容量をドライブとモーターに供給する必要があります。

ONAN と ONAF 冷却の違いは何ですか?

ONAN は自然オイル循環と自然空気対流を利用しており、基本定格でシンプルかつ静かな運転を実現します。 ONAF は強制空気ファンを追加します。これにより、ファンのメンテナンスと騒音が犠牲になりますが、冷却能力が向上し、許容負荷が増加します。

変圧器のインピーダンスは産業プラントにどのような影響を及ぼしますか?

インピーダンスは、全負荷時の電圧降下と利用可能な故障電流を設定します。低インピーダンスでは電圧レギュレーションは向上しますが、故障電流が増加します。一方、高インピーダンスではレギュレーションを犠牲にして故障電流が制限されます。この値は、保護とモーターの始動を考慮して選択されます。-

油入変圧器は再生可能発電で使用できますか?{0}

はい。これらは、太陽光発電、風力発電、および蓄電プラントのインターフェース変圧器として広く使用されており、インバーター電圧を集電電圧または商用電圧に昇圧します。仕様には、インバータの接地方式と変換機器の高調波デューティが含まれます。

変圧器油はどれくらいの頻度でテストする必要がありますか?

絶縁耐力や湿気などの日常的な特性については、少なくとも年に一度。ガス比により内部の過熱や放電を早期に警告できるため、2 ～ 3 年ごと、または故障や過負荷が疑われる場合はそれよりも早く、溶存ガス分析を行うことをお勧めします。