전력 시스템의 중요한 구성 요소인 유침 변압기는 전압 변환, 전류 변환, 임피던스 변환 등의 기능을 수행합니다. 작동 원리는 전자기 유도 법칙을 기반으로 하며 일련의 물리적 프로세스를 통해 전기 에너지의 효율적인 전송 및 변환을 달성합니다.
침지형 변압기는 주로 철심, 권선, 절연유로 구성됩니다. 철심은 일반적으로 투자율이 높은 적층 실리콘 강판으로 만들어집니다. 그 기능은 교류 자기장에 대한 낮은- 자기저항 경로를 제공하여 히스테리시스 및 와전류 손실을 줄이는 것입니다. 권선은 고{5}}전압 권선과 저전압 권선으로 구분되며, 각 권선은 철심 주위에 감겨 있으며 잘 절연된 전선으로 만들어집니다.- 절연유는 절연 기능을 제공할 뿐만 아니라 변압기 작동 중에 발생하는 열을 대류를 통해 오일 탱크 벽으로 전달하여 방산합니다.
교류 전류가 변압기의 1차 권선(고-전압 또는 저{1}}전압 측)으로 흐를 때 전선의 교류 전류는 철심에 교류 자기장을 생성합니다. 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따르면 이러한 변화하는 자기장은 인접한 2차 권선에 기전력을 유도합니다. 구체적으로, 1차 권선의 감수를 N₁, 2차 권선의 감수를 N², 1차 전압을 U₁, 2차 전압을 U²라고 하면 변압기의 전압 변환 관계는 U₁/U²= N₁/N² 방정식을 만족합니다. N₁ > N₂인 경우 변압기는 강압-변압기입니다. 그렇지 않으면 승압 변압기입니다.- 전류는 감은 수, 즉 I₁/I²=N²/N₁에 반비례하므로 입력 전력과 출력 전력 간의 거의 균형을 유지합니다(손실 무시).
절연유는 변압기 작동에서 다양한 역할을 합니다. 첫째, 권선과 코어 사이의 틈을 채워 전기 절연성을 강화합니다. 둘째, 오일은 열용량이 높기 때문에 코어와 권선에서 발생하는 열을 자연 대류 또는 강제 순환을 통해 방열판으로 전달하여 장비 온도를 안전한 범위 내로 유지합니다. 또한, 오일- 침지 구조는 공기를 효과적으로 격리하여 단열재의 노화를 지연시킵니다.
유침형 변압기는 전자기 유도를 통해 유연한 전압 변환을 구현합니다. 효율성과 신뢰성은 코어의 자기 회로 설계, 권선의 권선비, 절연 오일의 방열 및 절연 특성에 따라 달라집니다. 이 원리는 변압기를 현대 전력망의 필수적인 핵심 구성 요소로 만들어 발전에서 소비까지 전기의 안정적인 전송을 지원합니다.