อะไรคือความเครียดเชิงกลของหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ในระหว่างการทำงาน?

อะไรคือความเครียดเชิงกลของหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ในระหว่างการทำงาน?

ในฐานะซัพพลายเออร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ฉันได้เห็นการมีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของกองกำลังและความเครียดที่อุปกรณ์สำคัญเหล่านี้ต้องทนอยู่ระหว่างการดำเนินการ การทำความเข้าใจกับความเครียดเชิงกลเหล่านี้มีความสำคัญต่อการรับรองความน่าเชื่อถืออายุยืนและความปลอดภัยของหม้อแปลงไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าต่างๆ

1. แรงแม่เหล็กไฟฟ้า

หนึ่งในแหล่งหลักของความเครียดเชิงกลในหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่คือแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกระแสสลับกระแสไหลผ่านขดลวดหม้อแปลงมันจะสร้างสนามแม่เหล็ก ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและตัวนำกระแสไฟฟ้ากระแสสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

กองกำลังเหล่านี้เป็นสัดส่วนกับสี่เหลี่ยมของกระแสที่ไหลผ่านขดลวด ในระหว่างการทำงานปกติแรงแม่เหล็กไฟฟ้าค่อนข้างเสถียร อย่างไรก็ตามในกรณีที่มีวงจรสั้น ๆ กระแสสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญบางครั้งถึงหลายครั้งที่กระแสที่ได้รับการจัดอันดับ ตัวอย่างเช่นในสถานการณ์ความผิดพลาดกระแสไฟฟ้าระยะสั้นอาจทำให้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าสูงขึ้นสู่ระดับที่สูงมาก

กองกำลังแม่เหล็กเรเดียลและแกนแม่เหล็กทำหน้าที่อยู่บนขดลวดหม้อแปลง กองกำลังรัศมีมีแนวโน้มที่จะผลักขดลวดออกไปด้านนอกหรือด้านในขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ในทางกลับกันกองกำลังตามแนวแกนก็ทำตามแกนของขดลวด กองกำลังรัศมีมากเกินไปสามารถทำให้ขดลวดเปลี่ยนรูปนำไปสู่ความเสียหายของฉนวนและวงจรสั้น ๆ ที่อาจเกิดขึ้นภายในขดลวด กองกำลังตามแนวแกนสามารถทำให้ขดลวดเปลี่ยนแนวแกนซึ่งอาจทำลายฉนวนและโครงสร้างการสนับสนุนเชิงกล

เพื่อทนต่อกองกำลังเหล่านี้เราออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าด้วยโครงสร้างที่คดเคี้ยวที่แข็งแกร่ง เราใช้ตัวนำความแข็งแรงสูงและวัสดุฉนวนกันความร้อนอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าขดลวดสามารถต้านทานความเครียดเชิงกลที่เกิดจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้เรายังทำการจำลองสนามแม่เหล็กไฟฟ้าโดยละเอียดในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเพื่อทำนายแรงอย่างแม่นยำและเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดค่าที่คดเคี้ยว

2. ความเครียดจากความร้อน

ความเครียดจากความร้อนเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ ในระหว่างการดำเนินการหม้อแปลงไฟฟ้าจะสร้างความร้อนเนื่องจากการสูญเสียในขดลวด (การสูญเสียทองแดง) และแกนกลาง (การสูญเสียธาตุเหล็ก) ความร้อนที่เกิดขึ้นจะต้องกระจายไปเพื่อรักษาอุณหภูมิของหม้อแปลงภายในขอบเขตที่ปลอดภัย

อย่างไรก็ตามการให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอสามารถเกิดขึ้นได้ภายในหม้อแปลง ตัวอย่างเช่นชั้นในของขดลวดอาจมีอุณหภูมิสูงกว่าชั้นนอกเนื่องจากความหนาแน่นกระแสที่สูงขึ้นและความต้านทานความร้อนของฉนวน ความแตกต่างของอุณหภูมินี้สร้างความแตกต่างของการขยายตัวทางความร้อนระหว่างส่วนต่าง ๆ ของหม้อแปลง

เมื่อวัสดุขยายตัวและหดตัวด้วยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิความเครียดจากความร้อนจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิด ความเครียดเหล่านี้อาจทำให้เกิดการเสียรูปแบบกลไกของขดลวดแกนและส่วนประกอบอื่น ๆ เมื่อเวลาผ่านไปการปั่นจักรยานความร้อนซ้ำ ๆ อาจนำไปสู่ความเหนื่อยล้าในวัสดุลดความแข็งแรงเชิงกลของพวกเขา ตัวอย่างเช่นวัสดุฉนวนอาจแตกหรือ delaminate เนื่องจากความเครียดจากความร้อนซึ่งสามารถประนีประนอมคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าของหม้อแปลง

ในการจัดการความเครียดจากความร้อนเราได้รวมระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพไว้ในหม้อแปลงของเรา ของเราน้ำมัน 160kva แช่อยู่ในหม้อแปลงไฟฟ้าใช้น้ำมันเป็นสารหล่อเย็น น้ำมันไหลเวียนผ่านหม้อแปลงดูดความร้อนจากขดลวดและแกนกลางและถ่ายโอนไปยังหม้อน้ำ นอกจากนี้เรายังออกแบบโครงสร้างของหม้อแปลงเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายความร้อนสม่ำเสมอให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ลดความแตกต่างของอุณหภูมิภายในหม้อแปลง

3. ความเครียดการสั่นสะเทือนและเสียง

ความเครียดการสั่นสะเทือนและเสียงสามารถส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ทางกลของหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้สามารถทำให้ขดลวดและแกนสั่น นอกจากนี้พัดลมระบายความร้อนและปั๊มในระบบระบายความร้อนของหม้อแปลงสามารถสร้างการสั่นสะเทือนได้

การสั่นสะเทือนเหล่านี้สามารถส่งผ่านโครงสร้างหม้อแปลงทำให้การสึกหรอของส่วนประกอบ เมื่อเวลาผ่านไปการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องสามารถคลายการเชื่อมต่อฉนวนความเสียหายและแม้แต่นำไปสู่ความล้มเหลวของโครงสร้างการสนับสนุนเชิงกล ความเค้นอะคูสติกเกี่ยวข้องกับเสียงที่เกิดจากหม้อแปลง การสั่นสะเทือนของขดลวดและแกนกลางทำให้เกิดเสียงรบกวนซึ่งอาจทำให้เกิดความเครียดกับวัสดุฉนวนและส่วนประกอบอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำงานระยะยาว

เพื่อลดการสั่นสะเทือนและความเค้นอะคูสติกเราใช้การสั่นสะเทือน - วัสดุทำให้หมาด ๆ ในการสร้างหม้อแปลงของเรา นอกจากนี้เรายังปรับสมดุลส่วนการหมุนของระบบทำความเย็นอย่างระมัดระวังเพื่อลดระดับการสั่นสะเทือน สำหรับเรา11kV/33kV Cast Resin Dry Type Power Transformerเราออกแบบขดลวดเรซิ่นเพื่อให้มีความแข็งเชิงกลสูงซึ่งช่วยลดการสั่นสะเทือนและการสร้างเสียงรบกวน

4. กองกำลังภายนอก

กองกำลังภายนอกสามารถดำเนินการกับหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ ในระหว่างการขนส่งหม้อแปลงอาจถูกกระแทกและการสั่นสะเทือน การจัดการที่ไม่เหมาะสมในระหว่างการติดตั้งอาจทำให้เกิดความเสียหายทางกล นอกจากนี้ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นแผ่นดินไหวสภาพลมสูงและน้ำท่วมสามารถออกแรงกองกำลังภายนอกบนหม้อแปลง

แผ่นดินไหวสามารถสร้างการเคลื่อนไหวของพื้นดินที่แข็งแกร่งซึ่งอาจทำให้หม้อแปลงเคลื่อนที่หรือปลาย แรงลมสูงสามารถใช้แรงกดดันต่อสิ่งที่แนบมาของหม้อแปลงซึ่งอาจทำให้เสียโฉมได้ น้ำท่วมสามารถทำลายฉนวนไฟฟ้าของหม้อแปลงและส่วนประกอบเชิงกล

เพื่อปกป้องหม้อแปลงจากกองกำลังภายนอกเราออกแบบมันด้วยสิ่งกีดขวางที่แข็งแกร่งและโครงสร้างการสนับสนุนเชิงกล เราดำเนินการวิเคราะห์แผ่นดินไหวในระหว่างกระบวนการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่าหม้อแปลงสามารถทนต่อกองกำลังแผ่นดินไหวที่คาดหวังได้ หม้อแปลงของเรายังได้รับการออกแบบให้ทนต่อสภาพลมสูงและน้ำท่วมด้วยมาตรการปิดผนึกและการกันน้ำที่เหมาะสม

บทสรุป

โดยสรุปหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่จะอยู่ภายใต้ความเครียดเชิงกลที่หลากหลายในระหว่างการทำงานรวมถึงแรงแม่เหล็กไฟฟ้าความเครียดความร้อนการสั่นสะเทือนและความเค้นอะคูสติกและแรงภายนอก ในฐานะซัพพลายเออร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่เราคำนึงถึงความเครียดเหล่านี้ในทุกขั้นตอนของกระบวนการออกแบบการผลิตและการติดตั้ง

ด้วยการใช้เทคนิคการออกแบบขั้นสูงวัสดุที่มีคุณภาพสูงและระบบระบายความร้อนและการป้องกันที่มีประสิทธิภาพเรามั่นใจได้ว่าหม้อแปลงของเราสามารถทนต่อความเครียดเชิงกลเหล่านี้และให้บริการที่เชื่อถือได้เป็นเวลาหลายปี หากคุณต้องการหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สามารถตอบสนองความต้องการเฉพาะของคุณและทนต่อความยากลำบากในการดำเนินงานเราขอเชิญคุณติดต่อเราสำหรับการจัดซื้อจัดจ้างและการอภิปรายทางเทคนิค เรามุ่งมั่นที่จะให้คุณได้รับสิ่งที่ดีที่สุด - ใน - หม้อแปลงไฟฟ้าในชั้นเรียนและการบริการลูกค้าที่ยอดเยี่ยม

การอ้างอิง

• Gross, GW, & McPherson, G. (1998) การวิเคราะห์และออกแบบระบบพลังงาน สำนักพิมพ์ PWS
• แชปแมน, SJ (2012) พื้นฐานเครื่องจักรไฟฟ้า McGraw - Hill
• El - Hawary, ME (2008) คู่มือวิศวกรรมไฟฟ้า CRC Press