Dalam operasi transformasi dan distribusi daya, transformator sangat diperlukan, dan sangat penting untuk mengenal dan menguasai pengetahuan dasar umum tentang transformator.
1. Apa itu transformator?
Dalam rangkaian AC, perangkat yang menaikkan atau menurunkan tegangan disebut transformator. Transformator dapat mengubah nilai tegangan apa pun menjadi nilai tegangan yang kita butuhkan dengan frekuensi yang sama untuk memenuhi persyaratan transmisi, distribusi, dan penggunaan energi listrik. Misalnya, listrik dari pembangkit listrik memiliki tingkat tegangan rendah, dan tegangannya harus dinaikkan untuk diangkut ke area konsumsi daya yang jauh. Area konsumsi daya harus diturunkan ke tingkat tegangan yang sesuai untuk memasok peralatan listrik dan peralatan listrik sehari-hari.
2. Bagaimana transformator mengubah tegangan?
Transformator dibuat berdasarkan induksi elektromagnetik. Ini terdiri dari inti besi yang ditumpuk dengan lembaran baja silikon (atau lembaran baja silikon) dan dua set kumparan yang dililitkan di sekitar inti besi. Inti besi dan kumparan saling terisolasi tanpa koneksi listrik apa pun. Kumparan yang menghubungkan transformator dan sisi catu daya disebut kumparan primer (atau sisi primer), dan kumparan yang menghubungkan transformator dan peralatan listrik disebut kumparan sekunder (atau sisi sekunder). Ketika kumparan primer transformator dihubungkan ke sumber daya AC, garis-garis gaya magnet yang berubah dibuat di inti besi.
Karena kumparan sekunder dililitkan pada inti besi yang sama, garis gaya magnet memotong kumparan sekunder, dan gaya gerak listrik induksi harus dihasilkan pada kumparan sekunder, menyebabkan tegangan muncul di kedua ujung kumparan. Karena garis-garis medan magnet bersifat bolak-balik, tegangan kumparan sekunder juga bolak-balik. Dan frekuensinya persis sama dengan frekuensi jaringan listrik.
Telah dikonfirmasi oleh teori bahwa rasio tegangan antara kumparan primer dan kumparan sekunder transformator terkait dengan rasio lilitan kumparan primer dan kumparan sekunder, yang dapat dinyatakan dengan rumus berikut: tegangan kumparan primer / tegangan kumparan sekunder = lilitan kumparan primer / lilitan kumparan sekunder Menjelaskan bahwa semakin banyak lilitan, semakin tinggi tegangannya. Oleh karena itu, dapat dilihat bahwa kumparan sekunder lebih sedikit daripada kumparan primer, yang merupakan transformator penurun tegangan. Sebaliknya adalah transformator penaik tegangan.
3. Apa saja jenis desain transformator yang ada?
(1) Menurut jumlah fasa, ada transformator satu fasa dan tiga fasa
(2) Menurut tujuannya, ada transformator daya, transformator daya khusus, transformator pengatur tegangan, transformator pengukur (transformator tegangan, transformator arus), transformator daya kecil (untuk peralatan daya rendah), dan transformator pengaman.
(3) Menurut strukturnya, ada dua jenis: tipe inti dan tipe cangkang. Kumparan memiliki belitan ganda dan belitan banyak, autotransformator.
(4) Menurut metode pendinginannya, ada yang direndam minyak dan didinginkan udara.
4. Apa saja komponen transformator?
Komponen transformator terutama terdiri dari inti besi dan kumparan, selain tangki minyak, bantal minyak, selubung isolasi, dan kepala keran.
5. Apa kegunaan minyak transformator?
Peran minyak transformator adalah:
(1) Efek isolasi
(2) Pendinginan
(3) Menghilangkan efek busur
6. Apa itu autotransformator?
Autotransformator hanya memiliki satu set kumparan, dan kumparan sekunder disadap dari kumparan primer. Selain transmisi induksi elektromagnetik, kumparan sekunder juga mentransmisikan listrik. Transformator ini menggunakan lebih sedikit lembaran baja silikon dan kawat tembaga dibandingkan transformator biasa, dan sering digunakan untuk menyesuaikan tegangan.
7. Bagaimana cara regulator tegangan disesuaikan?
Struktur regulator tegangan sama dengan autotransformator, tetapi inti besinya dibuat menjadi kumparan toroidal dan dililitkan di sekitar inti besi toroidal.
Sambungan sadap kumparan sekunder menggunakan kontak sikat geser yang memungkinkan kontak meluncur secara melingkar di sepanjang permukaan kumparan untuk mencapai regulasi tegangan yang halus.
8. Apa hubungan arus antara kumparan primer dan kumparan sekunder pada transformator?
Ketika transformator beroperasi dengan beban, perubahan arus pada kumparan sekunder akan menyebabkan perubahan yang sesuai pada arus kumparan primer. Menurut prinsip keseimbangan gaya magnet, arus pada kumparan primer dan sekunder berbanding terbalik dengan jumlah lilitan kumparan; sisi dengan lilitan lebih banyak memiliki arus lebih kecil, dan sisi dengan lilitan lebih sedikit memiliki arus lebih besar. Hal ini dapat dinyatakan dengan rumus berikut: arus kumparan primer / arus kumparan sekunder = jumlah lilitan kumparan sekunder / jumlah lilitan kumparan primer.
9. Apa itu tingkat perubahan tegangan pada transformator?
Tingkat perubahan tegangan pada regulator tegangan adalah salah satu indikator kinerja utama transformator. Ketika transformator memasok daya ke beban, tegangan di ujung beban transformator pasti akan turun. Membandingkan nilai tegangan yang turun dengan nilai tegangan pengenal, persentasenya adalah tingkat perubahan tegangan, yang dapat dinyatakan dengan rumus: tingkat perubahan tegangan = [(tegangan pengenal sekunder - tegangan ujung beban) / tegangan pengenal sekunder] × 100%. Ketika transformator daya normal terhubung ke beban pengenal, tingkat perubahan tegangannya adalah 4 hingga 6%.
10. Bagaimana memastikan transformator memiliki output tegangan pengenal?
Tegangan yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan memengaruhi operasi normal dan masa pakai transformator, sehingga tegangan harus disesuaikan.
Metode penyesuaian tegangan adalah dengan mengeluarkan beberapa sadap pada kumparan primer dan menghubungkannya ke kepala sadap. Kepala sadap mengubah jumlah lilitan kumparan dengan memutar kontak. Dengan memutar posisi pengubah sadap, nilai tegangan pengenal yang diinginkan dapat diperoleh. Perlu diperhatikan bahwa penyesuaian tegangan biasanya harus dilakukan setelah memutus beban yang terhubung ke transformator.
11. Apa itu transformator kecil yang umum digunakan? Di mana penerapannya?
Transformator kecil mengacu pada transformator satu fasa dengan kapasitas kurang dari 1 kVA, yang banyak digunakan sebagai transformator daya untuk kontrol peralatan listrik, transformator daya untuk peralatan elektronik, dan transformator daya untuk pencahayaan keselamatan.
12. Apa saja kerugian yang terjadi pada transformator selama operasi? Bagaimana cara mengurangi kerugian?
Kerugian dalam operasi transformator terdiri dari dua bagian:
(1) Disebabkan oleh inti besi. Ketika kumparan dialiri listrik, arus eddy dan kerugian histeresis di inti besi terjadi karena garis medan magnet bolak-balik. Kerugian ini secara kolektif disebut sebagai kerugian inti.
(2) Disebabkan oleh resistansi kumparan itu sendiri. Ketika ada arus yang melewati kumparan primer dan sekunder transformator, akan terjadi kehilangan daya. Kerugian ini disebut kerugian tembaga.
Jumlah dari rugi besi dan rugi tembaga adalah rugi transformator, dan rugi-rugi ini terkait dengan kapasitas transformator, tegangan, dan pemanfaatan peralatan. Oleh karena itu, ketika memilih transformator, kapasitas peralatan harus sesuai dengan penggunaan aktual sebanyak mungkin untuk meningkatkan tingkat pemanfaatan peralatan, dan berhati-hatilah untuk tidak menjalankan transformator dalam kondisi beban ringan.
13. Apa itu papan nama transformator? Apa saja data teknis utama pada papan nama?
Papan nama transformator menunjukkan kinerja, spesifikasi teknis, dan aplikasi penggunaan transformator, dan digunakan untuk memenuhi pemilihan pengguna. Biasanya, data teknis utama yang perlu diperhatikan adalah:
(1) KVA kapasitas terukur. Yaitu kapasitas keluaran transformator dalam kondisi terukur. Seperti kapasitas terukur transformator satu fasa = U saluran × I saluran; kapasitas transformator tiga fasa = U saluran × I saluran.
(2) Tegangan terukur dalam volt. Tegangan terminal kumparan primer dan tegangan terminal kumparan sekunder (ketika tidak terhubung ke beban) masing-masing ditandai. Perhatikan bahwa tegangan terminal transformator tiga fasa mengacu pada nilai tegangan saluran U saluran.
(3) Arus terukur dalam ampere. Mengacu pada nilai arus saluran I saluran yang diizinkan untuk dilewati secara jangka panjang oleh kumparan primer dan sekunder dalam kondisi kapasitas terukur dan kenaikan suhu yang diizinkan.
(4) Rasio tegangan. Mengacu pada rasio tegangan terukur kumparan primer terhadap tegangan terukur kumparan sekunder.
(5) Metode penyambungan. Transformator satu fasa hanya memiliki satu set kumparan tegangan tinggi dan rendah, yang hanya tersedia untuk penggunaan satu fasa, sedangkan transformator tiga fasa memiliki tipe Y/△. Selain data teknis di atas, ada frekuensi terukur transformator, jumlah fasa, kenaikan suhu, persentase impedansi transformator, dll.
14. Bagaimana memilih transformator? Bagaimana menentukan kapasitas transformator yang wajar?
Pertama-tama, perlu diselidiki tegangan suplai listrik di tempat penggunaan, beban listrik aktual pengguna, dan kondisi tempat, kemudian dipilih satu per satu sesuai dengan data teknis yang tertera pada papan nama transformator. Umumnya, kapasitas, tegangan, arus, dan kondisi lingkungan transformator harus dipertimbangkan secara komprehensif. Di antaranya, kapasitas harus dipilih. Kapasitas transformator harus dipilih sesuai dengan kapasitas, sifat, dan waktu penggunaan peralatan listrik pengguna untuk menentukan beban yang dibutuhkan. Selama operasi normal, beban daya transformator harus sekitar 75-90% dari kapasitas terukur transformator. Selama operasi, jika diukur bahwa beban aktual transformator kurang dari 50%, transformator berkapasitas kecil harus diganti. Jika kapasitas terukur transformator lebih besar dari kapasitas terukur transformator, transformator besar harus segera diganti.
Pada saat yang sama, ketika memilih transformator, nilai tegangan kumparan primer transformator ditentukan sesuai dengan suplai daya saluran, dan nilai tegangan kumparan sekunder dipilih sesuai dengan peralatan listrik. Sebaiknya pilih catu daya tiga fasa empat kawat tegangan rendah. Ini dapat menyediakan daya dan daya pencahayaan secara bersamaan.
Untuk pemilihan arus, perlu diperhatikan bahwa beban dapat memenuhi persyaratan motor saat motor mulai (karena arus start motor 4 hingga 7 kali lebih besar daripada operasi tenggelam).
15. Mengapa transformator tidak boleh kelebihan beban?
Operasi kelebihan beban mengacu pada operasi transformator yang melebihi nilai arus yang ditentukan pada papan nama.
Kelebihan beban dibagi menjadi kelebihan beban normal dan kelebihan beban darurat. Yang pertama mengacu pada peningkatan konsumsi daya pengguna dalam kondisi suplai daya normal. Hal ini sering meningkatkan suhu transformator, mendorong penuaan isolasi transformator, dan mengurangi masa pakai. Oleh karena itu, operasi transformator kelebihan beban tidak diizinkan.
Dalam keadaan khusus, operasi beban lebih transformator dalam waktu singkat tidak boleh melebihi 30% dari beban pengenal (musim dingin), dan tidak boleh melebihi 15% pada musim panas.
16. Jenis pengujian apa saja yang harus dilakukan transformator selama beroperasi?
Untuk memastikan operasi normal transformator, pengujian berikut harus sering dilakukan:
(1) Pengujian suhu. Apakah kondisi operasi transformator normal atau tidak, suhu sangat penting. Peraturan menetapkan bahwa suhu minyak atas tidak boleh melebihi 85°C (yaitu kenaikan suhu 55°C). Umumnya, transformator dilengkapi dengan alat pengukur suhu khusus.
(2) Penentuan beban. Untuk meningkatkan tingkat pemanfaatan transformator dan mengurangi kehilangan energi listrik, dalam operasi transformator, kapasitas pasokan daya yang benar-benar dapat ditanggung oleh transformator harus ditentukan. Pengukuran biasanya dilakukan selama periode puncak konsumsi listrik di setiap musim, menggunakan amperemeter penjepit untuk pengukuran langsung. Nilai arus harus 70% hingga 80% dari arus pengenal transformator. Jika melebihi, berarti terjadi beban lebih dan harus segera disesuaikan.
(3) Pengukuran tegangan. Peraturan mengharuskan rentang variasi tegangan berada dalam ±5% dari tegangan pengenal. Jika melebihi rentang ini, tap harus digunakan untuk menyesuaikan agar tegangan berada dalam rentang yang ditentukan. Umumnya, voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan terminal kumparan sekunder dan tegangan terminal pengguna akhir.
(4) Penentuan tahanan isolasi. Untuk menjaga transformator dalam kondisi operasi normal, pengukuran tahanan isolasi harus dilakukan untuk mencegah penuaan isolasi dan kecelakaan. Saat mengukur, usahakan menghentikan operasi transformator, dan menggunakan megger untuk mengukur nilai tahanan isolasi transformator. Diperlukan bahwa tahanan yang diukur tidak lebih rendah dari 70% dari nilai yang diukur sebelumnya. Saat memilih megger, kumparan tegangan rendah dapat menggunakan tingkat tegangan 500 volt.
17. Apa yang dimaksud dengan polaritas transformator? Apa perannya dalam penggunaan praktis?
Polaritas transformator digunakan untuk menandai hubungan relatif antara potensial ujung-ujung kumparan primer dan ujung-ujung kumparan sekunder pada saat yang bersamaan. Karena besar dan arah gaya gerak listrik berubah setiap saat, pada momen tertentu, kumparan primer dan sekunder pasti memiliki dua terminal yang berpotensial tinggi secara bersamaan, dan dua terminal yang berpotensial rendah secara bersamaan. Terminal tinggi yang bersesuaian disebut terminal polaritas yang sama dari transformator. Dapat dilihat bahwa polaritas transformator menentukan arah lilitan kumparan, dan ketika arah lilitan berubah, polaritas juga berubah. Dalam praktiknya, polaritas transformator adalah dasar untuk penyambungan paralel transformator. Berdasarkan polaritas, dapat digabungkan menjadi berbagai bentuk tegangan. Jika polaritas terbalik, sering terjadi arus hubung singkat besar yang dapat membakar transformator. Oleh karena itu, saat menggunakan transformator, Anda harus memperhatikan tanda pada plat nama.
18. Bagaimana cara menentukan polaritas transformator?
Ketika plat nama transformator tidak jelas atau merupakan transformator lama, dapat ditentukan melalui pengujian. Ada dua metode:
(1) Metode arus searah (DC).
Saat menguji transformator satu fasa, sambungkan baterai kering 1,5 volt di sisi primer, lalu sambungkan milivoltmeter DC di sisi sekunder. Saat saklar K ditutup, jarum menyimpang ke arah positif (atau jarum menyimpang ke arah negatif saat saklar dibuka), menunjukkan bahwa terminal positif baterai memiliki polaritas yang sama, atau terminal bernama sama. Untuk menguji polaritas dan tingkat transformator tiga fasa, metode DC banyak digunakan.
(2) Metode arus bolak-balik (AC).
Hubungkan sepasang ujung dengan nama yang sama dari kumparan primer dan kumparan sekunder menggunakan kabel. Kemudian masukkan tegangan AC rendah di antara kumparan primer AX untuk pengukuran yang mudah. Gunakan voltmeter untuk mengukur nilai tegangan V1 antara AX, nilai tegangan V2 antara XX, dan nilai tegangan V3 antara ax. Jika nilai V2 adalah selisih antara tegangan V1 dan V3, maka Aa adalah terminal dengan polaritas yang sama; jika nilai V2 adalah jumlah dari tegangan V1 dan V3, maka AX adalah terminal dengan polaritas yang sama. Isi dalam Pemeriksaan Tur Transformator. Apakah suara transformator normal; apakah ada rembesan dan kebocoran minyak; apakah tanda minyak dan level minyak normal; apakah ada gas di dalam relai gas; apakah respirator lengkap; apakah agen anti-lembab telah gagal dan berubah warna; ; Apakah suara internal transformator normal; apakah kabel dan busbar timah terlalu panas, bergerak, berubah bentuk, dll.
Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.
Lebih Banyak Penguji Transformator dari Kingrun
