変圧器の使用と保守：基本原理から極性判定まで

船舶電気・電子士官（ETO）技術訓練資料

変圧器は、ゼロ速度で回転するモータの一種に属する静止電気機器です。システムの仕事の電源トランスは、その電磁エネルギー変換伝送によって電力の一次側を二次側にすることができますが、電圧のニーズの伝送と分布に応じて発生または低下します。したがって、伝送と役割の使用のプロセス全体の電気エネルギーの生産と流通にある非常に重要です。全電力系統では、変圧器の容量は通常、発電機の容量の3倍以上です。

変圧器の銘板内容

(i) 変圧器タイプの分析

変圧器のモデルは2つの部分に分かれており、最初の部分は中国語のピンイン文字で構成され、変圧器のカテゴリー、構造特性、用途を表し、2番目の部分は数字で構成され、製品の容量（kV-A）と高圧巻線電圧（kV）レベルを示しています。

羽生ピンイン・アルファベットの意味を解説：

パート1（フェーズ）	D--単相；S-3つのフェーズ
パート2（冷却）	J--油浸自己冷却；F--油浸空冷式；かんすうがたプログラミング言語--強制オイル循環空冷式；SP--強制オイル循環水冷。
パート3（電圧）	S--電圧は3段階、Sなしは2段階を示す。
その他のコードの意味	L--アルミコイルまたは雷保護； 0--オートカップリング（先頭は降圧オートカップリング、最後尾は昇圧オートカップリングを示す）。; Z--オンロード電圧調整； TH--湿度ゾーン（保護タイプコード）。; TA--ドライヒートテープ（保護タイプコード）。

(定格容量（S）_N)

定格容量とは、定格運転状態（すなわち、定格電圧、定格周波数、定格使用条件の運転状態）において、製造者が指定した変圧器の皮相出力の保証値であり、Sで表される。_N表示。通常、定格容量は高圧巻線の容量を指し、冷却方式により変圧器の容量が変化する場合は、定格容量は最大容量を指す。

(iii) 定格電流 (I)₁I₂)

変圧器の1つまたは2つの定格電流は、変圧器の部品がライン電流、単位Aを介して許容される第1および第2巻線の長期的な温度を超えないように、定格電圧と定格周囲温度です。

(定格電圧 (U)_N)

トランスの定格電圧は各巻線の定格電圧であり、定格印加電圧または無負荷発生電圧である。一次定格電圧U_1nは変圧器の一次巻線の端点で受ける定格電圧値であり、二次定格電圧U_2n一次巻線が定格電圧に接続され、変圧器が無負荷のときの二次巻線の電圧（VまたはkV）。三相変圧器の定格電圧は線間電圧を指す。

専門家の解釈一般に、高圧巻線には適当なタップが引かれ、高圧巻線またはその個別調整巻線は一番外側にセットされることが多く、タップの引き出しに便利で、高圧側の電流が小さく、リード線とタップ交換器の通電部分の断面が小さく、タップ交換器の接点コンタクトの製作が容易である。

(v) コネクション・グループ分析

接続グループは、変圧器の各相巻線の接続モードと、一次側と二次側の線間電圧の位相関係を示します。記号は左から右へ、それぞれa、2次巻線の接続モードを表し、数字は2巻線の接続グループ番号を示す。一般的な高圧変圧器は基本的に Yn、Y、d11 配線。

“イン” 一次側がニュートラル付きのスター結線であることを示す；Y は星を示す。n ニュートラルであることを示す。

“d” 二次側の三角形の配線を示す。

“11” はトランス2次側の線間電圧 U_アブ遅れ一次側ライン電圧 U_AB 330°（または30°先）。

1.変圧器の同名端と異名端の定義

図15-1に示すように、トランスコイルに記されたこの小さな黒い点は同名端子を示す。同名端子は、電流または電位相弁別基礎間の相互インダクタンスコイルです。2つの相互インダクタンスコイル電流とその結果生じる磁束の方向が同じである場合、エンドに電流の2つのコイルは、同じ名前のエンド（また、同じ極性エンドとして知られている）と呼ばれ、異なる名前のエンドの場合はその逆です。

図15-1 トランスを使った回路図

図15-2に示す2つのコイルでは、左のコイルに流れる電流は端1から、右のコイルに流れる電流は端3から流入する。2つのコイルが発生させる磁束の方向は同じ（相互補助）であるため、端1と端3は同名、端2と端4は同名、端1と端4は異名、端2と端3は異名となる。

図 15-2 トランスコイル回路図

また、図15-3に示すように、同じコアの下に同じ方向にコイルが巻かれている場合、対応する端は同じ名前になる。

図15-3 同一コアの同一名称巻線コイルの判定

2.変圧器の同名端の決定方法

変圧器同名端判定法には様々な方法があるが、よく使われる方法には交流電圧法と直流法（乾電池法、LEDランプ法に分かれる）がある。

(1) 交流電圧方式

交流電圧法では、まず単相変圧器の一次側巻線と二次側巻線を接続し（図15-4）、一次側に適当な交流電圧を印加する。電圧計で一次側と二次側の電圧 U₁U₂,と4の端子間電圧U₃.もしU₃ はUに等しい。₁ U₂ の和であれば、ワイヤーの両端2と3は同じ名前である。もしU₃ はUに等しい。₁ U₂ ワイヤーの両端の違いは、両端1と3が同じ名前であること。

図 15-4 トランスの同位端子の交流電圧測定法

(2) 直流方式（乾電池方式、LEDランプ方式）

：直流方式（乾電池方式）：

図 15-5 に示すように、乾電池とマルチメータを回路に接続する。マルチメータを低い直流電圧（例えば5V以下）または低い直流電流（例えば5mA）に設定する。スイッチを入れた瞬間、針がプラスに振れれば、マルチメーターのプラス極と電池のプラス極が同名に接続され、針がマイナスに振れれば、マルチメーターのプラス極と電池のマイナス極が同名に接続される。スイッチを切るとメーターの針が反対方向に振れるので、スイッチを長時間入れたままにしないこと。

図15-5 トランスの同位端子を測定する直流法（乾電池法

DC方式（LEDランプ方式）：

図15-6に示すとおりである。ネオン管が光るように誘導電位を高めるには、巻数の少ない巻線に電池を接続し、巻数の多い巻線にスタイラスを接続すればよい。ボタンを押してから急に離すと、巻数の多い巻線に高い誘導電位が発生し、ネオン管が励起されて光ります。どちらの端が光っているか注意深く見てください。光っている端は、実は誘導電位のマイナス端なのです。なお、電池のプラス端子に接続されている端とネオン管の光っている端は、同じ名前の端である。

図15-6 トランスの同位端子を測定する直流法（LEDランプ法

電圧変圧器と電流変圧器の使用

(i) 交流電圧計と変圧器（PT）

(1) 電圧計を被測定電圧の端子に並列に接続する。
(2) 電圧計のレンジは、測定する電圧の大きさに応じて選択し、そのレンジを被測定物の電圧より少し大きくする。
(3) 変圧器は、電圧計で高電圧を測定するときに使用する：
- 一次側を測定電圧に接続し、二次側を電圧計に接続する（標準電圧は100V）、①一次側を測定電圧に接続し、二次側を電圧計に接続する（標準電圧は100V）。;
- 鉄心を研磨する；
- 電圧トランスの二次側を短絡することは禁止されています。

(ii) 交流電流計と変流器（CT）

(1) 交流電流計を測定回路に直列に接続する。
(2) 測定の大きさに応じて電流計のレンジを選択し、そのレンジを被測定物より少し大きくする。
(3）電流計で大電流を測定する場合は、適切な変流器を選択する：
- 二次側は電流計に接続されており、一般的なヘッド電流は5Aである；;
- 電流計を交換する場合は、2次側を短絡してトランスの焼損を防止してください；
- (iii) 安全を脅かす漏電を防ぐため、二次側とコアを接地する；
- 変流器の二次側を開回路にすることはできません。