전력 변압기 신뢰성 향상을 위한 주요 설계 고려사항

전력 변압기는 전력망 내에서 중요한 구성 요소입니다. 품질 문제가 발생하면 상당한 경제적 손실과 재산 피해를 초래할 뿐만 아니라 생명을 위협하고 측정할 수 없는 부정적인 사회적 영향을 미칠 수 있습니다.

일반적으로 전력 변압기의 신뢰성은 설계, 기술, 재료, 제조 표준에 크게 영향을 받습니다. 이 중에서 설계는 제품 품질의 기초이며, 전력 변압기의 전체적인 신뢰성을 결정하는 핵심적인 역할을 합니다.

통계에 따르면 "설계 결함"이 산업에서 경험한 주요 품질 사고의 주요 원인으로, 이러한 사건의 80% 이상을 차지합니다. 따라서 변압기 설계의 신뢰성은 전체 제품 신뢰성을 달성하기 위한 필수 조건이자 기본적인 보장입니다. 이 기사는 변압기 신뢰성 설계의 몇 가지 주요 측면에 대해 논의합니다.

단락 내구성 설계 원칙

단락 내구성은 전력 변압기 신뢰성의 주요 지표입니다. 충분하지 않은 단락 강도로 인한 손상은 전력 시스템에서 드물지 않으며, 임의의 단락 시험 중에도 자주 실패가 보고됩니다.

특별한 시험으로서, 실제로 단락 시험을 거치는 전력 변압기는 전체 생산량의 1% 미만입니다. 따라서 설계 검증은 충분한 단락 내구성을 확보하기 위한 가장 실용적인 접근 방식입니다.

단락 설계의 기본 원칙은 가능한 한 실제 단락 스트레스를 최소화하는 것에 집중해야 하며, 허용 스트레스 한도를 무리하게 증가시키는 것은 피해야 합니다. 후자의 접근 방식은 재료 특성과 제조 공정에 과도하게 의존하며, 통제 불가능한 설계 전략을 나타냅니다.

핫 스팟 온도 상승 설계 고려사항

전력 변압기의 다양한 구성 요소에서의 핫 스팟 온도 상승은 서비스 수명과 밀접하게 관련되어 있으며, 장기적인 운영 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 유형 시험으로서, 온도 상승 시험은 모든 단위에서 수행되지 않습니다. 따라서 설계 분석 및 검증은 모든 구성 요소의 핫 스팟 온도 상승이 안전한 범위 내에 있도록 하는 데 필수적입니다.

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변압기 핫 스팟 온도 상승 설계는 세 가지 주요 영역에 집중해야 합니다: 권선 핫 스팟, 코어 핫 스팟, 그리고 금속 구조부의 핫 스팟입니다. 제품 구조와 매개변수를 기반으로 누설 자기장 분포와 손실 밀도를 정확히 계산하는 것은 구성 요소 재료의 합리적인 선택, 유발 자기장 제어 조치의 효과적인 실행, 그리고 냉각유 회로 설계의 최적화를 위한 중요한 기반이 됩니다. 이를 통해 모든 구성 요소의 핫 스팟 온도 상승이 안전한 값 내에 유지될 수 있습니다.