ちょっと、そこ！高性能油封変圧器のサプライヤーとして、私は高調波がこれらの重要な機器にどのような影響を与えるかをこの目で見てきました。それでは、高性能油封変圧器に対する高調波の影響について詳しく見ていきましょう。
まず、高調波とは何でしょうか？簡単に言うと、高調波とは、基本周波数 (ほとんどの電力システムでは通常 50 または 60 Hz) の整数倍の周波数を持つ電流または電圧です。多くの場合、可変速ドライブ、コンピュータ、一部の種類の照明などの非線形負荷が原因で発生します。これらの非線形負荷は非正弦波状に電流を引き込み、これらの高調波周波数を生成します。
ここで、高調波が当社の高性能油封変圧器にどのような影響を与えるかについて説明しましょう。最大の問題の 1 つは暖房の増加です。ご存知のとおり、トランスは純粋な正弦波形で動作するように設計されています。高調波が存在すると、追加の周波数により、変圧器のコアと巻線に余分な渦電流とヒステリシス損失が発生します。この余分なエネルギー損失は熱に変換されます。
油封変圧器にとって過度の熱は大きな問題です。これらの変圧器内のオイルはさまざまな目的に使用されます。これは絶縁体として機能し、巻線間の絶縁破壊を防ぎ、変圧器の冷却にも役立ちます。しかし、高調波によって温度が上昇すると、オイルの特性が変化する可能性があります。オイルはより急速に酸化し始め、スラッジや酸が形成される場合があります。このスラッジは変圧器の冷却チャネルを詰まらせ、熱を放散する能力を低下させる可能性があります。その結果、変圧器全体の温度が上昇し続け、時間の経過とともに絶縁劣化が生じる可能性があります。
絶縁劣化は深刻な問題です。高性能油封変圧器の絶縁は、安全かつ効率的に動作するために非常に重要です。絶縁が破壊されると、巻線間の短絡が発生する可能性があります。短絡により電流が突然大幅に増加し、変圧器が修復不可能なほど損傷する可能性があります。また、変圧器の損傷は停電につながる可能性があり、産業用および商業用の顧客にとって大きな頭痛の種となる可能性があることを忘れないでください。
高調波のもう 1 つの影響は、変圧器の定格です。変圧器は、通常の動作条件下で一定量の電力を処理する能力に基づいて評価されます。しかし、高調波が存在すると、トランスが過熱することなく処理できる実際の電力が減少します。たとえば、正弦波条件下で定格 1000 kVA の変圧器は、システム内に重大な高調波が存在する場合、800 kVA 以下しか処理できない可能性があります。これは、顧客が電力要件を満たすために当初の計画よりも大きな変圧器を設置する必要がある可能性があることを意味し、コストが増加する可能性があります。
高調波も変圧器に機械的ストレスを引き起こす可能性があります。高調波電流によって生成される振動磁場により、変圧器の巻線やその他のコンポーネントが振動する可能性があります。時間の経過とともに、これらの振動により変圧器の接続が緩み、電気接触不良が発生する可能性があります。接触不良により抵抗が増加し、さらに加熱が促進され、アーク放電が発生する可能性があります。アーク放電は絶縁体を損傷し、極端な場合には火災を引き起こす可能性があるため、非常に危険です。
さて、これらの高調波の問題にどのように対処できるか疑問に思われるかもしれません。まあ、解決策はいくつかあります。 1 つのオプションは、高調波フィルターを使用することです。これらのフィルタは、電気システムの高調波レベルを低減するように設計されています。これらは、高調波電流を変圧器から遠ざけ、電源に戻すことによって機能します。高調波フィルタには、パッシブ フィルタやアクティブ フィルタなど、さまざまな種類があります。パッシブ フィルターは比較的シンプルで安価ですが、アクティブ フィルターに比べて柔軟性が劣ります。アクティブ フィルターは、システム内の変化する高調波条件に適応して、より効果的な高調波緩和を実現します。
もう 1 つのアプローチは、高調波を処理するように特別に設計されたトランスを選択することです。当社では、密閉型油入変圧器そして長寿命密閉型配電変圧器高調波の影響に対してより耐性を持つように設計されたモデル。これらの変圧器は、高調波によって引き起こされる追加の熱や応力に耐えられる、より大きな導体とより優れた絶縁材料を備えています。
私たちも持っています油入自冷変圧器強化された冷却機能を備えて設計されたオプション。これらの変圧器は、システム内に高調波がある場合でも、より効率的に熱を放散できます。これにより、変圧器の温度を安全な範囲内に維持し、その寿命を延ばすことができます。
結論として、高調波は高性能油封変圧器に重大な影響を与える可能性があります。発熱の増加、絶縁劣化、変圧器定格の低下、機械的ストレスを引き起こす可能性があります。しかし、高調波フィルタや特別に設計された変圧器などの適切なソリューションを使用すれば、これらの影響を最小限に抑え、変圧器の信頼性の高い動作を保証できます。
高性能油封変圧器をご検討中の場合、または電気システムの高調波について懸念がある場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様のニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。産業施設、商業ビル、公共事業会社など、当社にはお客様の要件を満たす専門知識と製品があります。電力システムのスムーズな稼働を維持するためにどのように協力できるかについて話し合いを始めましょう。
参考文献
- 「変圧器エンジニアリング: 設計、技術、および診断」J. Singal 著
- 「電力システムと電気機械の電力品質」EO Schweitzer III および GT Heydt 著