高過負荷対応特殊変圧器の製品詳細

高過負荷対応特殊変圧器は、負荷変動が大きく、短時間のピーク負荷が顕著で、頻繁な容量拡張を避ける必要があるシナリオ向けに特別に開発された特殊電力機器です。その最大の特長は、機器の耐用年数に影響を与えることなく、短時間の高負荷運転に長時間耐えることができ、電力供給の信頼性、経済性、環境保護のバランスが取れていることです。農村部の電力網、産業、都市部の配電網など、幅広い分野で使用されています。以下に、パラメータと特性の詳細を説明します。

1. コア性能パラメータ（様々なシナリオ要件に的確に対応）（カスタマイズ可能）

過負荷耐性（主要特長）

最適化された電磁設計と放熱構造を採用することで、過負荷性能は従来の変圧器をはるかに凌駕します。一般的な過負荷基準は、定格負荷の1.5倍で8時間、定格負荷の1.75倍で5時間、定格負荷の2.0倍で1時間です。一部の特注モデルでは、定格負荷の2.2倍で30分間の短時間運転が可能で、季節的なピーク負荷や機器の起動時の影響など、急激な高負荷にも効果的に対応し、過負荷による機器の焼損や電源供給の中断を防ぎます。同時に、定格負荷の1.1倍での長時間連続運転にも対応し、通常の負荷変動シナリオにも適応します。

断熱等級と断熱性能

主流はクラス F (最高許容温度 155℃) およびクラス H (最高許容温度 180℃) 絶縁設計を採用しており、シナリオの要件に応じてクラス C にアップグレードできます。コア絶縁材には、デュポン社製 NOMEX® 絶縁紙、高品質エポキシ樹脂（乾式）または天然エステル絶縁油（油浸）が使用されており、高い絶縁強度、優れた耐熱性、強力な耐老化性、耐湿性を備えています。過負荷や高温条件下でも安定した絶縁性能を維持し、機器の耐用年数を効果的に延長し、屋外、多湿、高温などの過酷な環境の使用要件を満たします。

損失とエネルギー効率レベル

鉄心は、低損失方向性珪素鋼板または非晶質合金材料で作られています。非晶質合金モデルの無負荷損失は従来の変圧器よりも30%～50%低く、負荷損失は15%～25%低く、国家レベル1エネルギー効率基準を完全に満たしており、一部の製品は超レベル1エネルギー効率を達成しています。巻線構造の最適化と無酸素銅導体の選択により、循環電流と迷走損失が低減され、長期運転中に大幅な電気料金の節約が可能となり、「ダブルカーボン」の省エネルギー・消費削減要件に合致しています。

温度上昇と放熱システム

油路（油入式）および気路（乾式）の構造は、過負荷条件下においても迅速な熱伝導を確保できるよう最適化されています。油入式製品には波形油槽やフィン付きラジエーターが装備されており、オプションとして強制油循環冷却システム（OFAF）を追加することも可能です。一方、乾式製品は空気自然冷却（AN）または強制空冷（AF）を採用しており、一部のハイエンドモデルにはインテリジェントな温度制御ファンが搭載されています。このファンは巻線温度に応じて自動的に起動・停止するため、過負荷時の巻線温度上昇を許容範囲内に厳密に抑制し、高温による絶縁劣化を防ぐことで、機器の長期的かつ安定した稼働を保証します。

耐干渉性と安定性性能

機械構造設計が強化され、鉄心と巻線がしっかりと固定され、短絡抵抗が強く、突然の短絡電流の衝撃に損傷することなく耐えることができます。優れた高調波防止および不平衡負荷防止機能を備え、産業用機器 (電気炉、周波数変換器など) によって生成される高調波干渉に適応し、電圧変動を低減し、電源品質を保証します。完全な落雷保護装置と過電圧保護装置が装備されており、過酷な天候や電力網の変動による機器への影響が軽減され、故障率は従来の変圧器よりも 40% 以上低くなります。

騒音と保護レベル

鉄心積層プロセスと巻線技術を最適化することで、電磁ノイズを低減しています。乾式変圧器のノイズは55dB以下、油入変圧器のノイズは60dB以下で、関連する国家規格をはるかに下回っており、住宅地、商業地、データセンターなどの騒音に敏感な環境に適しています。保護等級に関しては、屋外モデルは防塵・防湿・外部物体侵入防止のIP54に達し、屋内モデルは要件に応じてIP65にアップグレード可能で、さまざまな設置環境に対応します。

2．構造設計と主要材料（機器の耐久性のための強固な基盤を築く）

2.1 コア構造設計

鉄心構造

立体巻鉄心または段付き積層鉄心を採用しています。立体巻鉄心は継ぎ目がなく、磁気回路が均一で、磁気損失が少なく、騒音も少なく、機械的強度が高いという特長があります。一方、段付き積層鉄心は密着構造のため、磁気漏れを低減し、エネルギー効率を向上させます。容量に応じて柔軟に選択でき、様々な負荷要件に対応可能です。

巻線構造

無酸素銅導体（優れた導電性と低損失）を採用し、多層セグメント巻線と転置巻線プロセスを採用することで、巻線の循環電流と迷走損失を低減し、巻線の放熱効率を向上させています。巻線表面は高品質の絶縁材料で多層に覆われ、絶縁性能が強化されています。また、絶縁スペーサーを設けることで、巻線と鉄心間、および巻線と筐体間の絶縁距離を確保し、部分放電を防止して機器の安全性を確保しています。

石油タンク／シェル設計

油浸式製品は、密閉性に優れた完全密閉型の波形オイルタンクを採用しており、絶縁油の劣化や漏れを効果的に防止し、絶縁油の寿命を延ばし、頻繁なオイル補充が不要です。波形シートは油温の変化に応じて伸縮し、放熱効果を高め、耐腐食性にも優れているため、長期間の屋外運転に適しています。乾式製品は、表面に静電塗装を施した難燃性冷間圧延鋼板シェルを採用しており、防塵性、防湿性、耐腐食性に優れ、通気口シャッターを備え、空気循環を最適化し、放熱効率を向上させています。

冷却システムの設計

油入変圧器は、標準で自然冷却（ONAN）方式を採用しており、過負荷要件に応じて強制空冷（ONAF）方式および強制油循環空冷（OFAF）方式にアップグレードできます。冷却システムは温度制御装置と連動し、冷却強度を自動的に調整します。乾式変圧器は自然空冷（AN）方式を採用しており、オプションで強制空冷（AF）方式も選択可能です。ファンは低騒音設計を採用し、起動と停止は温度制御装置によって制御されるため、冷却効果を確保するだけでなく、エネルギー消費量と騒音も低減します。

付属品の構成

標準付属品には、油温計、油面計（油浸式）、温度コントローラー、圧力逃がし弁（油浸式）、端子台などが含まれます。オプションとして、油クロマトグラムオンライン監視装置、巻線温度オンライン監視装置、遠隔監視モジュールを設置することで、機器の運転状態のリアルタイム監視や故障の早期警告を実現し、運転・保守担当者による遠隔管理を容易にし、現場での運転・保守作業の負担を軽減できます。

2.2 コア材料の選定（品質管理と優れた耐久性）

• 鉄心材質：低損失方向性珪素鋼板（従来型）、非晶質合金（省エネ型）を採用。いずれも国内の有名ブランドから選定され、高い透磁率、低損失、優れた耐老化性を備えています。

• 巻線材料：高導電性、低抵抗、高機械的強度を有する無酸素銅導体を使用し、過負荷による発熱で発生する導体の変形や焼損を防ぎます。

• 断熱材：デュポン社製NOMEX®断熱紙、エポキシ樹脂（乾式）、天然エステル／鉱物系断熱油（油浸式）を使用しており、優れた断熱性能、高い耐熱性を持ち、環境保護基準にも適合しています。

• オイルタンク/シェル材質：冷間圧延鋼板、ステンレス鋼（オプション）、耐食性と防錆性があり、過酷な屋外環境に適応します。シールは耐油性と耐老化性のゴムで作られており、シール性能を保証します。

3．製品の中核となる強み（卓越した差別化、多様なシナリオ要件への対応）

高い過負荷耐性により、電源供給の継続性を確保します。

最大の利点は、短時間であれば定格負荷をはるかに超える高負荷にも耐えることができ、短期的なピーク負荷による無計画な容量拡張を回避できるため、過負荷による電力供給の中断を効果的に防ぐことができる点です。特に、農村部の春節や農繁期などの季節的な高負荷時、産業機器の起動時の影響といったシナリオに適しており、電力供給の信頼性向上と停電損失の削減に貢献します。同時に、定格負荷の1.1倍の長期運転容量により、頻繁な機器調整なしに通常の負荷変動にも対応できます。

長寿命設計により、運用・保守コストを削減。

高品質の絶縁材と最適化された放熱構造を採用することで、過負荷状態でも温度上昇を安定的に抑制し、短時間の高負荷によって機器の寿命が短くなることもありません。通常の使用寿命は30年以上で、従来の変圧器と同等です。また、故障率が低く、耐干渉性および耐老化性に優れているため、現場での点検・保守の頻度を減らし、運用・保守担当者の作業負荷とコストを削減できます。長期的な総合使用コストは、従来の変圧器に比べて20～30%低くなっています。

好景気、初期投資の削減

ピーク負荷容量に応じて機器を構成する必要はなく、従来の定格容量に基づいて選択するだけで短期的な過負荷需要に対応できるため、機器の初期購入費用、電力系統使用料、容量拡張費用を大幅に削減できます。同時に、低損失設計により長期的な運転電力コストを削減でき、初期投資と長期的な運用・保守の経済性を両立できます。特に負荷変動が大きくピーク時間が短いシナリオに適しており、優れたコストパフォーマンスを発揮します。

幅広い適応性、包括的なシーンカバー

さまざまなシナリオのニーズに応じて、油浸式と乾式の 2 種類をカスタマイズでき、10kV や 35kV などのさまざまな電圧レベルに対応し、容量範囲は 50kVA～20000kVA で、農村電力網、工業分野、都市配電網、新エネルギーグリッド接続などのシナリオのニーズを満たすことができます。具体的には、農村の春節や農繁期の短期的な高負荷、冶金、化学工業、鉱業、電気炉、モーターグループの起動などの産業影響負荷、太陽光発電/風力発電グリッド接続の変動負荷、都市の住宅地や商業地域におけるピークと谷の差が大きい負荷調整、データセンターや鉄道輸送など、電力供給の安定性に対する要求が高いシナリオに適用できます。

グリーンで環境に優しく、政策要件を満たしています

低損失・低騒音設計を採用することで、無負荷損失と負荷損失が従来の変圧器よりもはるかに低く、長期運転時に多くの電力を節約し、二酸化炭素排出量を削減できます。油入式製品では、無毒で分解性があり、環境を汚染しない天然エステル絶縁油を選択できます。鉱物絶縁油はリサイクル可能です。乾式製品は油汚染がなく、優れた難燃性能を備えているため、国の「ダブルカーボン」戦略および環境保護政策に合致し、高い環境保護要件を持つさまざまなシナリオに対応できます。

インテリジェントなオプション、より便利な操作とメンテナンス

オプションでインテリジェント監視・遠隔制御モジュールを設置することで、巻線温度、油温（油浸）、油面（油浸）、電流、電圧などの運転パラメータをリアルタイムで監視できます。また、故障早期警告、データ統計、遠隔起動・停止などの機能も備えています。運転・保守担当者は、コンピュータや携帯電話を介して遠隔で機器の運転状況を確認できるため、24時間体制の現場常駐が不要となり、運転・保守効率が大幅に向上し、運転・保守コストも削減されます。

4. 代表的なアプリケーションシナリオ（精密なマッチング、実際の電源供給における課題解決）

4.1 農村電力網のシナリオ

農村部の電力網負荷は、季節変動特性が顕著です。春節期間中は帰省者が増加し、農作業が盛んな時期には灌漑設備が集中稼働するため、短時間で高負荷ピークが発生します。従来の変圧器は過負荷によりトリップや焼損を起こしやすいという問題があります。高過負荷対応の特殊変圧器は、頻繁な容量拡張を必要とせずにこのような短時間のピーク負荷に容易に対応でき、農村住民の生活用電力と農業生産用電力の安定供給を確保し、電力網の変電投資を削減し、過酷な農村屋外環境に適応し、運用・保守作業の負担を軽減します。

4.2 産業分野のシナリオ

冶金、化学工業、鉱業、機械加工などの産業分野では、電気炉、圧延機、破砕機、モーター群などの設備が使用されています。起動時には大きな突入電流が発生し、これは典型的な衝撃負荷であり、変圧器の過負荷を引き起こしやすいです。高過負荷対応の特殊変圧器は、優れた耐衝撃性と過負荷容量を備えており、設備起動時の瞬間的な大電流に耐え、電源の中断を回避できます。また、強力な高調波抑制能力と不平衡負荷抑制能力を備えているため、産業現場の複雑な電力網環境に適応し、生産設備の正常な動作を確保し、生産損失を低減できます。

4.3 都市流通ネットワークシナリオ

都市部の住宅地、商業地、オフィスビルなどの地域では、負荷のピークと谷の差が大きく、ピーク時（夏季の冷房ピークや冬季の暖房ピークなど）には負荷が急激に増加します。従来の変圧器はピーク負荷に合わせて構成する必要があるため、低負荷時には機器の利用率が低く、投資の無駄が生じます。高過負荷対応の特殊変圧器は、従来の負荷容量に合わせて構成でき、ピーク時の短時間の高負荷に対応し、負荷変動を均衡させ、機器の利用率を向上させ、都市配電網の容量拡張投資を削減できます。同時に、低騒音・低損失設計により、都市部の住宅地や商業地の環境にも適応します。

4.4 新しいエネルギーとインフラのシナリオ

太陽光発電や風力発電などの新エネルギーが電力網に接続されると、出力が不安定になり、電力網の負荷変動を引き起こしやすくなるため、変圧器の過負荷容量と安定性に対する要求が高まります。データセンターや鉄道輸送などのインフラシナリオでは、電力供給の継続性と安定性に対する要求が極めて高く、短期的な負荷変動が発生します。高過負荷対応の特殊変圧器は、新エネルギーの電力網接続による負荷変動に対応できるだけでなく、データセンターや鉄道輸送への安定した電力供給も確保できます。オプションのインテリジェント監視モジュールを使用すれば、機器の動作状況をリアルタイムで監視でき、インフラシナリオにおけるインテリジェントな運用・保守のニーズに対応できます。

5．仕様、モデル、カスタマイズサービス（オンデマンド対応、個々のニーズへの対応）

5.1 従来の仕様

• 電圧レベル：10kV、35kV（主流）、6kV、110kVなどの特殊電圧レベルもカスタマイズ可能です。

• 容量範囲：50kVA～20000kVA。シナリオ要件に応じて柔軟に選択可能です。

• 接続グループラベル：Dyn11、Yyn0（主流）、負荷時タップ切換（OLTC）および無負荷時タップ切換をサポートし、タップ切換範囲はカスタマイズ可能です。

• 製品タイプ：油浸式（完全密閉型波形オイルタンク）、乾式（エポキシ樹脂鋳造）があり、必要に応じて選択可能です。

• 絶縁油タイプ：油入製品はデフォルトで鉱物絶縁油を使用していますが、天然エステル絶縁油（環境保護モデル）へのアップグレードも可能です。

• 保護等級：屋外モデルはIP54、屋内モデルはIP65（オプション）で、設置環境に応じてアップグレード可能です。

5.2 カスタマイズサービス

お客様の具体的な使用シナリオと負荷要件に応じて、以下を含む包括的なカスタマイズサービスを提供します。

• 過負荷の複数カスタマイズ：ピーク負荷の継続時間と強度に応じて、1.2倍から2.2倍までの異なるレベルの過負荷容量をカスタマイズできます。

• 構造のカスタマイズ：鉄心と巻線構造をカスタマイズして、狭いスペースや高所設置などの特殊な設置スペースに対応します。冷却システムをカスタマイズして、高温多湿などの過酷な環境に対応します。

• アクセサリのカスタマイズ：必要に応じて、油クロマトグラム監視、遠隔監視、雷保護、接地などのアクセサリを構成し、インテリジェントな運用と保守を実現します。また、変圧器、スイッチ、保護装置を統合した統合型JPキャビネット構成をカスタマイズすることで、現場での設置作業を軽減します。

• エネルギー効率のカスタマイズ：省エネルギーのニーズに応じて、非晶質合金鉄心モデルや超高効率レベル1製品をカスタマイズし、損失をさらに削減します。

6. 品質保証およびアフターサービス

品質保証

製品は、GB/T 1094やGB/T 6451などの関連国家規格に厳密に準拠して製造されています。主要材料はすべて有名ブランドから厳選されています。製造工程では、原材料検査、半製品検査、完成品検査など、複数の検査を実施して製品の品質を確保しています。また、出荷前に無負荷試験、負荷試験、過負荷試験などを実施し、製品性能を検証し、設計要件を満たしていることを確認しています。

アフターサービス

無料の設置指導および試運転サービスを提供いたします。製品保証期間は3年間です。保証期間内に品質上の問題が発生した場合は、無償で修理および部品交換を行います。24時間オンライン相談、遠隔地での48時間以内のオンサイトサービス、定期的な点検およびメンテナンス指導など、万全のアフターサービス体制を整え、機器の長期安定稼働を保証します。