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안녕하세요!
변압기는 전기에 대한 매우 간단한 사실을 기반으로합니다. 변동하는 전류는 전선을 통해 흐르고 주변에 자기장 ( 자기 의 보이지 않는 패턴) 또는 “자속”을 생성합니다. 자기의 강도 (자속 밀도라는 기술적 인 이름이 있음)는 전류의 크기와 직접 관련이 있습니다. 따라서 전류가 클수록 자기장이 강해집니다. 이제 전기에 대한 또 다른 흥미로운 사실이 있습니다. 자기장이 전선 주변에서 변동하면 전선에 전류가 발생합니다. 따라서 전선의 두 번째 코일을 첫 번째 전선 옆에 놓고 변동하는 전선을 보내면 첫 번째 코일에 전류가 흐르면 두 번째 와이어에 전류가 생성됩니다. 첫 번째 코일의 전류는 일반적으로 1 차 전류라고하며 두 번째 와이어의 전류는 2 차 전류입니다. 여기에서 한 와이어의 코일에서 다른 코일로 빈 공간을 통해 전류를 전달합니다. 첫 번째 코일의 전류가 두 번째 코일의 전류를 유발 (또는 “유도”)하기 때문에이를 전자기 유도라고합니다. 전기 에너지를 부드러운 철 막대 (핵이라고도 함)로 감아 서 한 코일에서 다른 코일로 더 효율적으로 전달할 수 있습니다.
와이어 코일을 만들려면 와이어를 둥글게 둥글게 말거나 (물리학 자들이 부르고 싶어하는 것처럼 “돌립니다”). 두 번째 코일이 첫 번째 코일과 동일한 회전 수를 갖는 경우 두 번째 코일의 전류는 사실상 첫 번째 코일의 전류와 동일한 크기가됩니다. 그러나 (그리고 여기에 영리한 부분이 있습니다.) 두 번째 코일에 더 많거나 더 적은 권선이 있으면 보조 전류와 전압을 기본 전류 및 전압보다 더 크거나 작게 만들 수 있습니다.
한 가지 중요한 것은 이 트릭은 전류가 어떤 식 으로든 변동하는 경우에만 작동한다는 점입니다. 즉, 변압기와 함께 교류 (AC)라고하는 지속적으로 역전되는 전기 유형을 사용해야합니다. 변압기는 직류로 작동하지 않습니다 ( DC), 일정한 전류가 같은 방향으로 지속적으로 흐르고 있습니다.
감사합니다.
답변
대형 변압기에 전원이 공급되면 큰 으르렁 거리는 소리가납니다. 이는 비정상적으로 높은 비대칭 돌입 전류가 존재하기 때문입니다. 돌입 전류에는 일반적으로 AC 반주기에서 코어를 포화시키는 DC 구성 요소가 있습니다. 돌입 전류는 정격 전체 부하 전류의 10 ~ 15 배인 경우가 많습니다. 대형 변압기의 경우 코어가 포화되면 비정상적으로 높은 자석을 끌어 당깁니다. 1 차측 공급에서 전류를 조정합니다. 이러한 비정상적인 전류는 진동하는 코어와 1 차 권선에서 크게 으르렁 거리는 소리를 발생시킵니다. 비정상 돌입 전류는 공칭 (대칭) 수준으로 기하 급수적으로 감소하여 과도 돌입 전류가 결국 코어 포화 수준 아래로 감소합니다.
입력 전류가 공칭 값으로 안정화되는 데 걸리는 시간은 변압기 코어의 크기, 변압기에 다시 전원이 공급되기 전 코어의 잔류 자화, 변압기가 꺼 졌을 때 입력 AC 전압 파형의 위치에 따라 다릅니다. 재충전. 최악의 과도 상태의 지속 시간은 소형 변압기의 경우 몇 분의 1 초, 대형 배전 변압기의 경우 10 초, 초대형 전력 전송 변압기의 경우 몇 분까지 다양합니다.
예를 들어, 다음은 138kV 변압기 뱅크에 전원이 공급되는 소리입니다.
다음 비디오 클립은 훨씬 더 큰 400kV 전력 변압기에 대한 돌입 전류 과도 음을 캡처합니다. 다음과 같은 거대한 전력 변압기에서 돌입 전류가 감소하는 데 얼마나 오래 걸리는지 확인하십시오.
전자 스위칭 기술을 사용하여 입력 전압 파형의 피크에서 변압기를 켜면 돌입 전류 효과를 크게 줄일 수 있습니다. 변압기에 전원이 다시 공급 될 때 최악의 돌입 전류를 줄이기 위해 코어에 남아있는 자화의 정도를 줄이는 것도 가능합니다. 이것은 변압기 제조 중에 코어의 자기 회로에 의도적으로 작은 공극을 추가함으로써 수행됩니다. 또 다른 접근법은 최악의 돌입 전류를 제한하기 위해 1 차 권선과 직렬로 적절한 고전력 저항기 뱅크를 일시적으로 삽입하여 변압기를 “소프트 스타트”하는 것입니다. 그런 다음 과도 돌입 전류가 허용 가능한 수준으로 감소한 후 저항기 뱅크가 단락됩니다.그러나 이러한 모든 기술이 대형 고전압 전력 변압기에 대해 가능하거나 비용 효율적인 것은 아닙니다.