Struktur Transformator Cor Resin Epoksi Tipe Kering

1. Inti: Tulang Punggung Sirkuit Magnetik Transformator Tipe Kering

1.1 Struktur Inti

• Tipe Inti Inti
  • Komposisi: Terdiri dari kolom inti besi (tempat lilitan berlengan) dan kuk besi (menghubungkan bagian atas/bawah kolom inti untuk menutup sirkuit magnetik).
  • Fitur Utama: Kuk besi hanya menyokong bagian atas dan bawah lilitan, tidak melingkari sisi-sisinya.
  • Keunggulan: Struktur sederhana, perakitan lilitan, dan pemrosesan insulasi yang mudah. ​​Banyak digunakan pada transformator daya rumah tangga tipe kering (misalnya, transformator distribusi seri SCB).
• Inti Tipe Cangkang
  • Fitur Utama: Kuk besi tidak hanya mengelilingi bagian atas dan bawah lilitan tetapi juga sisi-sisinya, membentuk “cangkang” di sekeliling lilitan.
  • Aplikasi: Hanya digunakan dalam skenario khusus (misalnya, transformator tipe kering tungku listrik) karena manufaktur yang rumit dan konsumsi material yang tinggi.

1.2 Bahan Inti

• Lembaran Baja Silikon:Satu-satunya bahan yang digunakan untuk inti transformator tipe kering, dibagi menjadi dua kategori:
  1. Lembaran Baja Silikon Gulung Panas: Permeabilitas magnetik lebih rendah dan kehilangan unit lebih tinggi; jarang digunakan pada transformator tipe kering modern.
  2. Lembaran Baja Silikon Gulung Dingin:
     • Keunggulan: Permeabilitas magnetik lebih tinggi saat dimagnetisasi sepanjang arah penggulungan, kehilangan unit 30–50% lebih rendah daripada lembaran yang digulung panas.
     • Spesifikasi Domestik: Ketebalan yang umum digunakan adalah 0.35 mm, 0.30 mm, dan 0.27 mm. Lembaran yang lebih tipis mengurangi rugi arus eddy tetapi menurunkan faktor laminasi (karena adanya lapisan pernis isolasi pada permukaan setiap lembar, yang mencegah konduksi antar lembar).
  • Status Saat Ini: Semua transformator tipe kering rumah tangga menggunakan lembaran baja silikon canai dingin untuk memenuhi standar efisiensi energi (misalnya, efisiensi Kelas 1 per GB 20052-2024).

2. Gulungan: Inti Sirkuit untuk Konversi Daya

2.1 Bahan Gulungan

• Kabel tembagaKawat tembaga berenamel atau kawat tembaga berbungkus kertas (kemurnian ≥99.95%). Keunggulan: Resistivitas rendah (rugi beban rendah), kekuatan mekanis tinggi, dan ketahanan panas yang baik—cocok untuk transformator berkapasitas besar dan efisiensi tinggi.
• Kabel AluminiumKawat aluminium berenamel atau kawat aluminium berbungkus kertas. Keunggulan: Biaya lebih rendah; kekurangan: Resistivitas lebih tinggi (kehilangan beban lebih tinggi) dan kekuatan mekanis lebih rendah—digunakan dalam skenario berkapasitas kecil yang sensitif terhadap biaya.

2.2 Susunan Gulungan

• Gulungan Konsentris (Paling Umum)
  • Tata letak: Gulungan HV dan LV diselubungi secara konsentris pada kolom inti besi.
  • Posisi Gulungan LV: Ditempatkan dekat dengan kolom inti—mengurangi kebutuhan isolasi antara gulungan dan inti (tegangan LV rendah, memerlukan isolasi yang lebih tipis).
• Gulungan yang Tumpang Tindih (Catatan: “Diamond-stacked” dalam konten asli adalah istilah yang salah)
  • Tata letak: Gulungan HV dan LV disusun berlapis-lapis sepanjang arah aksial kuk besi, saling tumpang tindih.
  • Posisi Gulungan LV: Ditempatkan dekat dengan kuk besi—meminimalkan jarak isolasi antara gulungan dan kuk, sehingga mengurangi tinggi keseluruhan transformator.
  • Aplikasi: Cocok untuk transformator dengan batasan ketinggian yang ketat (misalnya gardu induk bawah tanah).

3. Isolasi: Penting untuk Keselamatan Listrik

3.1 Bahan Isolasi Umum (Memperbaiki Kesalahan “Minyak Transformator Tipe Kering”)

• Resin Epoksi (Epoxy Resin): Digunakan untuk pengecoran lilitan (misalnya, transformator tipe kering resin cor). Keunggulan: Kekuatan dielektrik tinggi, tahan lembap, dan tahan panas (isolasi Kelas F/H).
• Kertas Isolasi: Dililitkan di sekitar kabel untuk mengisolasi lilitan/lapisan (misalnya, kertas krep, kertas kabel). Memerlukan kompatibilitas dengan suhu tinggi (≥155°C untuk Kelas F).
• Fiber Glass: Memperkuat isolasi resin epoksi, meningkatkan kekuatan mekanis dan pembuangan panas.
• Karet silikon: Digunakan untuk bushing kabel dan bagian insulasi eksternal—tahan terhadap penuaan dan kelembapan.

3.2 Fungsi Isolasi

• Mencegah hubungan arus pendek antar belitan, antar lapisan, dan belitan ke inti.
• Tahan terhadap suhu pengoperasian jangka panjang (hingga 180°C untuk insulasi Kelas H) tanpa degradasi.

4. Pengubah Tap: Untuk Pengaturan Tegangan yang Stabil

4.1 Prinsip Pengaturan Tegangan

4.2 Mengapa Tap Dipasang pada Gulungan HV

• Mudah Dibawa Keluar:Gulungan HV sering kali diselubungi di luar gulungan LV, sehingga kabel sadap lebih mudah diakses.
• Keuntungan Arus Kecil: Arus sisi HV lebih kecil (I ∝ 1/U), sehingga kabel keran dan kontak sakelar memiliki penampang yang lebih kecil, sehingga menyederhanakan manufaktur.

4.3 Jenis Pengubah Ketukan

• Pengubah Ketuk Non-Eksitasi
  • Operasi: Pengaturan tegangan hanya mungkin dilakukan saat transformator tidak berbeban (primer terputus dari jaringan, sekunder tidak berbeban).
  • Aplikasi: Cocok untuk beban stabil (misalnya, jaringan distribusi pedesaan dengan sedikit fluktuasi beban).
• Pengubah Tap Saat Beban (OLTC)
  • Pengoperasian: Menyesuaikan keran tanpa melepaskan beban, memungkinkan stabilisasi tegangan secara real-time.
  • Aplikasi: Cocok untuk jaringan dengan beban yang berfluktuasi (misalnya, kawasan industri, area komersial perkotaan).

5. Pengingat Utama: Tangki Minyak Merupakan Bagian dari Trafo yang Terendam Minyak