광산용 변압기의 석탄 채굴 응용 설계

석탄 채굴은 중국에서 중요한 에너지 공급원이며, 광산용 변압기의 요구 사항은 매우 높습니다. 이러한 변압기는 채굴 작업에 필요한 전력을 제공해야 할 뿐만 아니라 그 운영이 광산 안전을 해치지 않아야 합니다. 현재 중국의 석탄 생산 요구 사항을 고려할 때, 에폭시 수지 주입형 건식 변압기가 핵심 구성 요소로 사용되며 외부 구조 설계에 적절한 수정이 이루어집니다.

변압기 내부 설계

광산용 변압기의 겉면은 폭발 방지 기능을 가져야 합니다. 이러한 변압기의 구조 설계는 전자기 계산을 기반으로 하며, 손실 감소, 절연 강도 향상, 온도 상승 제어에 중점을 둡니다. 지하 환경의 제약 조건 때문에 변압기는 컴팩트하고 운송 및 설치가 용이해야 합니다. 이를 위해 코어와 고·저압 회선의 설계를 최적화할 수 있습니다.

코어 선택

코어는 높은 자기 도를 가진 차가운 압연 실리콘 강판으로 만들어져야 합니다. 코어 표면은 에폭시 수지로 코팅되어 경화되어 습기와 부식 저항성을 향상시킵니다. 전체 코어 어셈블리는 저자성 강판과 스트랩으로 클램핑되어 소음을 줄입니다. 소음 감소 외에도 설계는 온도 상승과 에너지 소비를 해결해야 합니다. 코어는 히스테리시스 확장 영역을 피하기 위해 낮은 자기 유속 밀도로 설계되어야 하며, 이로 인해 무부하 에너지 손실을 줄일 수 있습니다.

고·저압 회선 설계

고압 회선은 원통형 구조를 채택하며, 각 층 사이에 유리 섬유로 강화되고 에폭시 수지로 캡슐화되어 단단하고 튼튼한 어셈블리를 형성합니다. 회선은 내부 전기장 강도를 줄이기 위해 구분하여 주조되어야 합니다. 회선 양쪽에는 종방향 환기 덕트가 제공되어 열 방출을 향상시킵니다. 저압 회선은 구리 호일로 만들어지고 마찬가지로 에폭시 수지로 캡슐화됩니다.

변압기 겉면 설계

변압기 겉면은 내부 폭발 압력에 견딜 수 있어야 하며, 폭발성 가스가 누출되어 광산 전체의 폭발이나 화재를 일으키지 않아야 합니다. 겉면 재료는 뛰어난 기계적 강도와 우수한 열 방출 특성을 가져야 합니다.

주요 설계 고려사항

• 에폭시 수지 재료는 엄격히 관리되어야 하며, 일반적으로 H 클래스 절연재를 사용합니다. 촉진제와 경화제와 같은 첨가물을 포함하여 수지의 열팽창 계수를 구리 선과 일치시키고 열전도율, 기계적 강도, 전기 성능을 개선합니다.

• 회선은 고온, 진공 환경에서 주조되어 주조 과정 중 습기가 남아 있지 않도록 해야 합니다.

• 설계 시 코어와 회선 근처에 통풍 덕트와 같은 냉각 장치를 통합해야 합니다. 극한 조건에서는 오일 또는 물 냉각 방법을 사용하여 내부 열 방출을 향상시킬 수 있습니다.

• 폭발 방지 겉면도 열 방출을 고려하여 설계되어야 합니다. 파형 설계를 사용하여 표면적을 늘려 내부 열을 더 빠르게 방출할 수 있습니다.