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淺樂穩壓器變壓器概述

來源:淺樂科技   發表于:2010-01-25 22:05:13


穩壓器變壓器概述

1.穩壓器概述

  

穩壓器:它是一種能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備,穩壓器其作用是將波動較大和不合用電器設備要求的電源電壓穩定在它的設定值范圍內,穩壓器使各種電路或電器設備能在額定工作電壓下正常工作。

  

穩壓器有:大型的幾十至幾百千瓦的電力穩壓器,是供給大型實驗設備的工作電源。也有小型的幾瓦到幾千瓦的交流穩壓器,是為小型實驗室或家庭電器提供高質量電源,

  

最初的電力穩壓器是靠繼電器的跳動穩定電壓的。當電網電壓出現波動時,電力穩壓器的自動糾正電路啟動,使內部繼電器動作。迫使輸出電壓保持在設定值附近,這種電路優點是電路簡單,缺點是穩壓精度不高并且每一次繼電器跳動換擋,都會使供電電源發生一次瞬時的中斷并產生火花干擾。

  

這對電腦設備的讀寫工作干擾很大,容易造成電腦出現錯誤信號,嚴重時還會使硬盤損壞。

  

現在高質量的小型穩壓器,大多采用電機拖動碳刷的方法穩定電壓,這種穩壓器對電器設備產生的干擾很小穩壓精度相對較高。

穩壓器工作原理

  

穩壓器由調壓電路、控制電路、及伺服電機等組成,當輸入電壓或負載變化時,控制電路進行取樣、比較、放大,然后驅動伺服電機轉動,使調壓器碳刷的位置改變,通過自動調整線圈匝數比,從而保持輸出電壓的穩定。容量較大的穩壓器,還采用電壓補償的原理工作。

穩壓器產品分類

  

根據調整管的工作狀態,常把穩壓電源分成兩類:線性穩壓電源和開關穩壓電源。此外,還有一種使用穩壓管的小電源。

開關穩壓器

開關穩壓器

開關穩壓器使用輸出級,重復切換“開”和“關”狀態,與能量存貯部件(電容器和感應器)一起產生輸出電壓。它的調整是通過根據輸出電壓的反饋樣本來調整切換定時來實現的。在固定頻率的穩壓器中,通過調節開關電壓的脈沖寬度來調節切換定時,這就是所謂的 PWM 控制。在門控振蕩器或脈沖模式穩壓器中,開關脈沖的寬度和頻率保持恒定,但是,輸出開關的“開”或“關”由反饋控制。

根據開關和能量存貯部件的排列,產生的輸出電壓可以大于或小于輸入電壓,并且可以用一個穩壓器產生多個輸出電壓。在大多數情況下,在同樣的輸入電壓和輸出電壓要求下,脈沖(降壓)開關穩壓器比線性穩壓器轉換電源的效率更高。補償式---高精度交流補償式穩壓電源(單相0.5kVA及以上,三相1.5kVA及以上)有補償變壓器,有110V輸出。

參數穩壓器

線性穩壓器

LDO 是一種線性穩壓器。線性穩壓器使用在其線性區域內運行的晶體管或 FET,從應用的輸入電壓中減去超額的電壓,產生經過調節的輸出電壓。所謂壓降電壓,是指穩壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。正輸出電壓的 LDO(低壓降)穩壓器通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設備)作為 PNP。這種晶體管允許飽和,所以穩壓器可以有一個非常低的壓降電壓,通常為 200mV 左右;與之相比,使用 NPN 復合電源晶體管的傳統線性穩壓器的壓降為 2V 左右。負輸出 LDO 使用 NPN 作為它的傳遞設備,其運行模式與正輸出 LDO 的 PNP設備類似。

更新的發展使用 CMOS 功率晶體管,它能夠提供最低的壓降電壓。使用 CMOS,通過穩壓器的唯一電壓壓降是電源設備負載電流的 ON 電阻造成的。如果負載較小,這種方式產生的壓降只有幾十毫伏。

穩壓器主要技術參數

  

項目單相三相(三相四線制,分調式)

穩壓器輸入電壓范圍 160V~250V 相電壓為160V ~ 250V

線電壓為280V ~ 430V

穩壓器輸出電壓 220V或110V 相電壓220V線電壓380V

穩壓器過電壓保護值 246V±4V 相電壓246V±4V(以相電壓為準)

線電壓426V

穩壓器穩 壓 精 度 ±3%

穩壓器選型方法

  

1、容量安全系數

交流穩壓電源是以輸出視在功率(kVA)為標稱額定容量,而一般情況下負載都不是純電阻性的,即功率因數COS¢≠1,穩壓器實際能輸出的有功功率kW=容量(kVA)×COS¢。所以在實際選型時要按用電設備的額定功率、功率因數和負載類型等具體情況來合理選擇穩壓電源,其輸出功率應留有適當余量,特別是沖擊性負載選型時余量要更大,具體選型安全系數見下表

負載性質 設備類型 安全系數 選擇穩壓電源容量

純阻性負載 白熾燈、電阻絲、電爐等設備 1.25~1.5 1.25~1.5倍負載總功率

感性、容性負載 熒光燈具、風機、電動機、水泵、空調、電腦、電冰箱等 2 ~ 3 ≥2~3倍負載總功率

大電感性、電容性負載(如電動機、電腦)環境下,選型時應考慮負載的起動電流特別大(達額定電流的5~8倍),所以選擇穩壓器容量時應是負載功率的2.5~3倍。

如:三相電機2.2kW 1臺,5.5 kW 1臺,選用穩壓器時,容量≥(2.2kW+5.5 kW)×2.5=19.25 kVA,即至少要選用三相SJW-20 kVA以上產品的穩壓器。

2、非補償式穩壓電源輸出容量曲線

自耦式穩壓器(單相0.5kVA~3kVA、10k臥式及以下,三相9kVA及以下)當輸入相電壓低于198V時,輸出容量就開始下降;輸入相電壓等于160V時,下降到穩壓器額定容量的50%。所以在電源電壓的低端特別要注意減輕負載降額使用,以免使穩壓器過載燒毀;

自耦式穩壓器能夠同時輸出220V和110V兩種電壓。但即使是全部由110V輸出時,穩壓器所帶負載也不能超過額定容量的50%,否則就是過載使用。

穩壓器適用范圍

穩壓器[1]可廣泛應用于:工礦企業、油田、鐵路、建筑工地、學校、醫院、郵電、賓館、科研等部門的電子計算機、精密機床、計算機斷層掃描攝影(CT)、精密儀器、試驗裝置、電梯照明、進口設備及生產流水線等需要電源[2]穩定電壓的場所。也適應于電源電壓過低或過高、波動幅度大的低壓配電網末端的用戶及負載變動大的用電設備,特別適用于一切對電網波形要求高的穩壓用電場所。

2.變壓器概述

變壓器圖片

概述

變壓器 bian ya qi利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心(磁芯)。在電器設備和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗,安全隔離等。

英文名稱:Transformer

變壓器的簡介

  

變壓器的功能主要有:電壓變換;電流變換,阻抗變換;隔離;穩壓(磁飽和變壓器);自耦變壓器;高壓變壓器(干式和油浸式)等,變壓器常用的鐵芯形狀一般有E

型和C型鐵芯,XED型,ED型。

變壓器按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、 全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、 單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器 試驗變壓器 轉角變壓器。

變壓器的最基本型式,包括兩組繞有導線之線圈,并且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時,于另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓,而感應的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。

一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primary coil);而跨于此線圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應電壓可能大于或小于一次電壓,是由一次線圈與二次線圈問的「匝數比」所決定的。因此,變壓器區分為升壓與降壓變壓器兩種。

  大部份的變壓器均有固定的鐵芯,其上繞有一次與二次的線圈;阼F材的高導磁性,大部份磁通量局限在鐵芯里,因此,兩組線圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中,線圈與鐵芯二者間緊密地結合,其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。因此,變壓器之匝數比,一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由于此項升壓與降壓的功能,使得變壓器已成為現代化電力系統之一重要附屬物,提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經濟,至于降壓變壓器,它使得電力運用方面更加多元化,可以這樣說,沒有變壓器,現代工業實無法達到目前發展的現況。

電子變壓器除了體積較小外,在電力變壓器與電子變壓器二者之間,并沒有明確的分界線。一般提供60Hz電力網絡之電源均非常龐大,它可能是涵蓋有半個洲地區那般大的容量。電子裝置的電力限制,通常受限于整流、放大,與系統其它組件的能力,其中有些部份屬放大電力者,但如與電力系統發電能力相比較,它仍然歸屬于小電力之范圍。

各種電子裝備常用到變壓器,理由是:提供各種電壓階層確保系統正常操作;提供系統中以不同電位操作部份得以電氣隔離;對交流電流提供高阻抗,但對直流則提供低的阻抗;在不同的電位下,維持或修飾波形與頻率響應!缸杩埂蛊渲兄豁椫匾拍,亦即電子學特性之一,其乃預設一種設備,即當電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個階層時,其間即使用到一種設備-變壓器。

變壓器又有其做試驗而用的,是試驗變壓器,分別可以分為充氣式,油浸式,干式等試驗變壓器,是發電廠、供電局及科研單位等廣大用戶的用來做交流耐壓試驗的基本試驗設備,通過了國家質量監督局的標準,用于對各種電氣產品、電器元件、絕緣材料等進行規定電壓下的絕緣強度試驗

變壓器---利用電磁感應原理,從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件

1.變壓器 ---- 靜止的電磁裝置

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能

電壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。

變壓器原理

與電源相連的線圈,接收交流電能,稱為一次繞組

與負載相連的線圈,送出交流電能,稱為二次繞組

一次繞組的 二次繞組的

電壓相量 U1 電壓相量 U2

電流相量 I1 電流相量 I2

電動勢相量 E1 電動勢相量 E2

匝數 N1 匝數 N2

同時交鏈一次,二次繞組的磁通量的相量為 φm ,該磁通量稱為主磁通

變壓器的制作原理:


 在發電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應電勢,此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動,這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應,變換電壓,電流和阻抗的器件。

  

補充變壓器工作原理:

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。

變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。

2.理想變壓器

不計一次、二次繞組的電阻和鐵耗,

其間耦合系數 K=1 的變壓器稱之為理想變壓器

描述理想變壓器的電動勢平衡方程式為

e1(t) = -N1 d φ/dt

e2(t) = -N2 d φ/dt

若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化,

則有

不計鐵心損失,根據能量守恒原理可得

由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關系

令 K=N1/N2,稱為匝比(亦稱電壓比),則

二.變壓器的結構簡介

1.鐵心

鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高,厚度分別為 0.35 mm.3mm.27 mm,

表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成

鐵心分為鐵心柱和橫片倆部分,鐵心柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用

鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種

2.繞組

繞組是變壓器的電路部分,

它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成

變壓器的基本原理是電磁感應原理,現以單相雙繞組為例說明其基本工作原理:當一次側繞組上加上電壓Ú1時,流過電流Í1,在鐵芯中就產生交變磁通Ø1,這些磁通稱為主磁通,在它作用下,兩側繞組分別感應電勢É1,É2,感應電勢公式為:E=4.44fNØm

式中:E--感應電勢有效值

f--頻率

N--匝數

Øm--主磁通最大值

  

由于二次繞組與一次繞組匝數不同,感應電勢E1和E2大小也不同,當略去內阻抗壓降后,電壓Ú1和Ú2大小也就不同。

當變壓器二次側空載時,一次側僅流過主磁通的電流(Í0),這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流Í2時,也在鐵芯中產生磁通,力圖改變主磁通,但一次電壓不變時,主磁通是不變的,一次側就要流過兩部分電流,一部分為激磁電流Í0,一部分為用來平衡Í2,所以這部分電流隨著Í2變化而變化。當電流乘以匝數時,就是磁勢。

上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用,變壓器就是通過磁勢平衡作用實現了一、二次側的能量傳遞。

變壓器技術參數 對不同類型的變壓器都有相應的技術要求,可用相應的技術參數表示.如電源變壓器的主要技述參數有:額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級、溫升、電壓調整率、絕緣性能和防潮性能,對于一般低頻變壓器的主要技述參數是:變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等.

A.電壓比:



變壓器兩組線圈圈數分別為N1和N2,N1為初級,N2為次級.在初級線圈上加一交流電壓,在次級線圈兩端就會產生感應電動勢.當N2>N1時,其感應電動勢要比初級所加的電壓還要高,這種變壓器稱為升壓變壓器:當N2

U1/U2=N1/N2

式中n稱為電壓比(圈數比).當n<1時,則N1>N2,U1>U2,該變壓器為降壓變壓器.反之則為升壓變壓器.

另有電流之比I1/I2=N2/N1

電功率P1=P2

注意上面的式子只在理想變壓器只有一個副線圈時成立

當有兩個副線圈時P1=P2+P3,U1/N1=U2/N2=U3/N3,電流則須利用電功率的關系式去求,有多個時依此推類

B.變壓器的效率:

在額定功率時,變壓器的輸出功率和輸入功率的比值,叫做變壓器的效率,即

η=(P2÷P1)x100%

式中η為變壓器的效率;P1為輸入功率,P2為輸出功率.

當變壓器的輸出功率P2等于輸入功率P1時,效率η等于100%,變壓器將不產生任何損耗.但實際上這種變壓器是沒有的.變壓器傳輸電能時總要產生損耗,這種損耗主要有銅損和鐵損.

銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗.當電流通過線圈電阻發熱時,一部分電能就轉變為熱能而損耗.由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成,因此稱為銅損.

變壓器的鐵損包括兩個方面.一是磁滯損耗,當交流電流通過變壓器時,通過變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化,使得硅鋼片內部分子相互摩擦,放出熱能,從而損耗了一部分電能,這便是磁滯損耗.另一是渦流損耗,當變壓器工作時.鐵芯中有磁力線穿過,在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流,由于此電流自成閉合回路形成環流,且成旋渦狀,故稱為渦流.渦流的存在使鐵芯發熱,消耗能量,這種損耗稱為渦流損耗.

變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關系,通常功率越大,損耗與輸出功率就越小,效率也就越高.反之,功率越小,效率也就越低.

C變壓器的功率

變壓器鐵心磁通和施加的電壓有關。在電流中勵磁電流不會隨著負載的增加而增加。雖然負載增加鐵心不會飽和,將使線圈的電阻損耗增加,超過額定容量由于線圈產生的熱量不能及時的散出,線圈會損壞,假如你用的線圈是由超導材料組成,電流增大不會引起發熱,但變壓器內部還有漏磁引起的阻抗,但電流增大,輸出電壓會下降,電流越大,輸出電壓越低,所以變壓器輸出功率不可能是無限的。假如你又說了,變壓器沒有阻抗,那么當變壓器流過電流時會產生特別大電動力,很容易使變壓器線圈損壞,雖然你有了一臺功率無限的變壓器但不能用。只能這樣說,隨著超導材料和鐵心材料的發展,相同體積或重量的變壓器輸出功率會增大,但不是無限大!

怎樣判別電源變壓器參數

電源變壓器標稱功率、電壓、電流等參數的標記,日久會脫落或消失。有的市售變壓器根本不標注任何參數。這給使用帶來極大不便。下面介紹無標記電源變壓器參數的判別方法。此方法對選購電源變壓器也有參考價值。

一、識別電源變壓器

1. 從外形識別 常用電源變壓器的鐵芯有E形和C形兩種。E形鐵芯變壓器呈殼式結構(鐵芯包裹線圈),采用D41、D42優質硅鋼片作鐵芯,應用廣泛。C形鐵芯變壓器用冷軋硅鋼帶作鐵芯,磁漏小,體積小,呈芯式結構(線圈包裹鐵芯)。

2. 從繞組引出端子數識別 電源變壓器常見的有兩個繞組,即一個初級和一個次級繞組,因此有四個引出端。有的電源變壓器為防止交流聲及其他干擾,初、次級繞組間往往加一屏蔽層,其屏蔽層是接地端。因此,電源變壓器接線端子至少是4個。

3. 從硅鋼片的疊片方式識別 E形電源變壓器的硅鋼片是交*插入的,E片和I片間不留空氣隙,整個鐵芯嚴絲合縫。音頻輸入、輸出變壓器的E片和I片之間留有一定的空氣隙,這是區別電源和音頻變壓器的最直觀方法。至于C形變壓器,一般都是電源變壓器。

二、功率的估算

  

電源變壓器傳輸功率的大小,取決于鐵芯的材料和橫截面積。所謂橫截面積,不論是E形殼式結構,或是E形芯式結構(包括C形結構),均是指繞組所包裹的那段芯柱的橫斷面(矩形)面積。在測得鐵芯截面積S之后,即可按P=S2/1.5估算出變壓器的功率P。式中S的單位是cm2。

例如:測得某電源變壓器的鐵芯截面積S=7cm2,估算其功率,得P=S2/1.5=72/1.5=33W剔除各種誤差外,實際標稱功率是30W。

三、各繞組電壓的測量

要使一個沒有標記的電源變壓器利用起來,找出初級的繞組,并區分次級繞組的輸出電壓是最基本的任務,F以一實例說明判斷方法。

例:已知一電源變壓器,共10個接線端子。試判斷各繞組電壓。

第一步:分清繞組的組數,畫出電路圖。

用萬用表R×1擋測量,凡相通的端子即為一個繞組,F測得:兩兩相通的有3組,三個相通的有1組,還有一個端子與其他任何端子都不通。照上述測量結果,畫出電路圖,并編號。

從測量可知,該變壓器有4個繞組,其中標號⑤、⑥、⑦的是一帶抽頭的繞組,⑩號端子與任一繞組均不相通,是屏蔽層引出端子。

第二步:確定初級繞組。

對于降壓式電源變壓器,初級繞組的線徑較細,匝數也比次級繞組多。因此,像圖4這樣的降壓變壓器,其電阻最大的是初級繞組。

第三步:確定所有次級繞組的電壓。

在初級繞組上通過調壓器接入交流電,緩緩升壓直至220V。依次測量各繞組的空載電壓,標注在各輸出端。如果變壓器在空載狀態下較長時間不發熱,說明變壓器性能基本完好,也進一步驗證了判定的初級繞組是正確的。

四、各次級繞組最大電流的確定

變壓器次級繞組輸出電流取決于該繞組漆包線的直徑D。漆包線的直徑可從引線端子處直接測得。測出直徑后,依據公式I=2D2,可求出該繞組的最大輸出電流。式中D的單位是mm。

變壓器的原理

圖1是變壓器的原理簡體圖,當一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時,導線中就有交變電流I1并產生交變磁通ф1,它沿著鐵芯穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應出互感電勢U2,同時ф1也會在初級線圈上感應出一個自感電勢E1,E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近,從而限制了I1的大小。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗,并且變壓器本身也有一定的損耗,盡管此時次級沒接負載,初級線圈中仍有一定的電流,這個電流我們稱為“空載電流”。

如果次級接上負載,次級線圈就產生電流I2,并因此而產生磁通ф2,ф2的方向與ф1相反,起了互相抵消的作用,使鐵芯中總的磁通量有所減少,從而使初級自感電壓E1減少,其結果使I1增大,可見初級電流與次級負載有密切關系。當次級負載電流加大時I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好補充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持鐵芯里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗,可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據需要通過改變次級線圈的圈數而改變次級電壓,但是不能改變允許負載消耗的功率。

變壓器的損耗

  

當變壓器的初級繞組通電后,線圈所產生的磁通在鐵芯流動,因為鐵芯本身也是導體,在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢,這個電勢在鐵芯的斷面上形成閉合回路并產生電流,好像p一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加,并且使變壓器的鐵芯發熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線,這些銅導線存在著電阻,電流流過時這電阻會消耗一定的功率,這部分損耗往往變成熱量而消耗,我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產生的。

由于變壓器存在著鐵損與銅損,所以它的輸出功率永遠小于輸入功率,為此我們引入了一個效率的參數來對此進行描述,η=輸出功率/輸入功率。

 變壓器的材料

  

要繞制一個變壓器我們必須對與變壓器有關的材料要有一定的認識,為此這里我就介紹一下這方面的知識。

1、鐵芯材料

變壓器使用的鐵芯材料主要有鐵片、低硅片,高硅片,的鋼片中加入硅能降低鋼片的導電性,增加電阻率,它可減少渦流,使其損耗減少。我們通常稱為加了硅的鋼片為硅鋼片,變壓器的質量所用的硅鋼片的質量有很大的關系,硅鋼片的質量通常用磁通密度B來表示,一般黑鐵片的B值為6000-8000、低硅片為9000-11000,高硅片為12000-16000,

2、繞制變壓器通常用的材料

漆包線,紗包線,絲包線 紙包線,最常用的漆包線。對于導線的要求,是導電性能好,絕緣漆層有足夠耐熱性能,并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用QZ型號的高強度的聚脂漆包線。

3、絕緣材料

在繞制變壓器中,線圈框架層間的隔離、繞阻間的隔離,均要使用絕緣材料,一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板制作,環氧板,或紙板。層間可用聚脂薄膜,電話紙,6520復合紙等作隔離,繞阻間可用黃臘布,或亞胺膜作隔離。

4、浸漬材料

變壓器繞制好后,還要過最后一道工序,就是浸漬絕緣漆,它能增強變壓器的機械強度、提高絕緣性能、延長使用壽命,一般情況下,可采用甲酚清漆作為浸漬材料 或1032絕緣漆,樹脂漆。

常用變壓器的種類及特點

一般常用變壓器的分類可歸納如下:

(1)按相數分:

(1)單相變壓器:用于單相負荷和三相變壓器組。

(2)三相變壓器:用于三相系統的升、降電壓。

(2)按冷卻方式分:

(1)干式變壓器:依靠空氣對流進行冷卻,一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。

(2)油浸式變壓器:依靠油作冷卻介質、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。

(3)按用途分:

(1)電力變壓器:用于輸配電系統的升、降電壓。

(2)儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護裝置。

(3)試驗變壓器:能產生高壓,對電氣設備進行高壓試驗。

(4)特種變壓器:如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器等。

(4)按繞組形式分:

(1)雙繞組變壓器:用于連接電力系統中的兩個電壓等級。

(2)三繞組變壓器:一般用于電力系統區域變電站中,連接三個電壓等級。

(3)自耦變電器:用于連接不同電壓的電力系統。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。

(5)按鐵芯形式分:

(1)芯式變壓器:用于高壓的電力變壓器。

(2):非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料,空載電流下降約80%,是目前節能效果較理想的配電變 壓器,特別適用于農村電網和發展中地區等負載非晶合金變壓器率較低的地方。

(3)殼式變壓器:用于大電流的特殊變壓器,如電爐變壓器、電焊變壓器;或用于電子儀器及電視、收音機等的電源變壓器。

電源變壓器的比較

  

一、變壓器的制作中,線圈的機器繞制和手工繞制各有什么優缺點?

  

機器繞制變壓器的優點是效率高且外觀成形漂亮,但繞制高個子小洞眼的環型變壓器卻比較麻煩,而且在絕緣處理工藝的可靠性方面反不如手工繞制到位。手工繞制可以將變壓器的漏磁做得非常小,其在繞制過程中能針對線圈匝數的布局隨時予以調整,所以真正的Hi–END變壓器一定是純手工繞制,純手工繞制的唯一缺點是效率低、速度慢。

二、環型、EI型、R型、C型幾種電源變壓器哪一種最好?

它們各有其優缺點而不存在誰最好之說,所以嚴格來講哪一種變壓器都可以做得最好。從結構上來講,環型能夠做到漏磁最小,但聲音聽感方面EI型則可以把中頻密度感做得更好一些。單就磁飽和而言,EI型要比環型強,但在效率上則環型又優于EI型。盡管如此,其問題的關鍵還是在于你能不能揚長避短而將它們各自的優點充分發揮出來,而這才是做好變壓器的最根本。

目前的進口放大器中,環型變壓器的應用仍然是主流,這基本說明了一個問題。發燒友對變壓器的評價要客觀公正,你不能拿一個沒做好的東西作參考而說它不好。有人說環型變壓器容易磁飽和,那你為什么不去想辦法把它做到不容易磁飽和?而原本通過技術手段是可以做到這一點的。不下足功夫或者一味地為了省成本,那它當然就容易磁飽和了。同理,只要你認真制作,EI型變壓器的效率也是能做到很高的。

變壓器的品質好壞對聲音的影響很大,因為變壓器的傳輸能量與鐵芯、線圈密切關聯,其傳遞速率對聲音的影響起決定性作用。像EI型變壓器,人們通常覺得它的中頻比較厚,高頻則比較纖細,為什么呢?因為它的傳輸速度相對比較慢。而環型呢?低頻比較猛,中高頻則又稍弱一點,為什么?因為它傳輸速度比較快,但是如果通過有效的結構改變,你就可以把環型和EI型都做得非常完美,所以關鍵還是要看你怎么做。

不過至少可以肯定一點的是,R型變壓器不是太容易做好。用它來做小電流的前級功放和CD唱機電源還可以,如果用來做后級功放的電源,則有比較嚴重的缺陷。因為R型變壓器本身的結構形式不太容易改變,而環型和EI型則相對容易通過改變結構來達到靚聲目的。采用R型變壓器制作的功率放大器電源,通常聲音很板結而匱乏靈氣,低頻往往沒有彈跳力而顯得較硬。

三、變壓器鐵芯的硅鋼片含硅量越大就越好嗎?

未見得,矽鋼片含硅量的大小對變壓器的質量影響不是很大,而有取向和無取向則和鐵芯的型號有關系。其次,即使是同樣型號的鐵芯如果你工藝處理不好,那品質差別也是很大的,其差別有時甚至高達百分之四五十。

好的鐵芯而同樣的材料其熱處理和線卷繞制工藝十分關鍵,良好的熱處理只需很小的10mA激磁電流就能達到15000高斯,而不好的熱處理則可能要50mA的激磁電流才能達到相應的15000高斯,這二者之間的懸殊差別是很大的。從專業的角度來判斷鐵芯的好與不好,主要是通過激磁電流、鐵損耗、飽和參數幾項指標來進行綜合性評價。

四、環型變壓器的帶式硅鋼片若采用了拼接工藝,是不是就意味著品質肯定不好?

還不能一概而論,但是拼接的斷位頭不易太多,因為多一個斷位就多了一個漏磁點,所以接頭點最好不要超過2–3個。制作工藝上凡斷頭拼接均要予先經過酸洗處理,但制造高檔音響器材的環型變壓器,嚴格來講還是采用無拼接的矽鋼片為最好,其工藝質量會更有保障。

五、變壓器中的硅鋼片材料有什么講究?

由于硅鋼在交變磁場中的損耗很小,所以變壓器主要都是采用硅鋼片來作磁性材料。硅鋼片可分為熱軋和冷軋兩類,冷軋硅鋼帶由于具有較高的導磁系數和較低的損耗,因此用來制作變壓器具有體積小、重量輕、效率高的優勢。熱軋硅鋼帶的性能則略遜色于冷軋硅鋼帶。

普通的EI型變壓器是將硅鋼板沖制成0.35–0.5mm厚的E型和I型片子,經過熱處理后再插入繞組線包內,這類鐵芯以使用熱軋硅鋼片居多(含硅量很高的優質硅鋼片型號為D41、D42、D43、D301)。環型和C型變壓器的鐵芯則是采用冷軋硅鋼帶經卷繞而成形,其中C型變壓器系經熱處理浸漆后再切開制成。

變壓器的漏電感是由未穿過初、次級線圈的磁通產生的,這些磁通穿過空氣而自成閉合磁路。增強變壓器初、次級間的耦合密度可以減小漏感。良好的變壓器其漏感應不超過初級線圈電感的1/100,高保真Hi–Fi用的膽機輸出變壓器則不應超過1/500。

人造衛星遠離地面幾千至幾萬千米,為了使各種資料正確無誤發回地球,應避免衛星上 的各種儀器間的相互干擾和宇宙磁場的影響;在電信技術中,有些通信設備的線圈會產生互感;各種精密儀器儀表,為保持精確,必須避免雜散磁場和地磁場的影響,這一切必須用到磁屏蔽。怎樣進行磁屏蔽?可以先做一個簡單實驗研究一下。

拿1塊銅板(或1張厚紙板)放在1塊永久磁鐵下面一定距離處,桌上放一根鐵針,使永久磁鐵和銅板(或厚紙板)一起慢慢往下移動,當永久磁鐵離桌面一定高度時,鐵針就被吸到銅板(或厚紙板)上,記下這個高度。

將銅板換成鐵板,重復上述實驗,這時永久磁鐵必須放得離鐵針更近時才能把鐵針吸到鐵板上,這表明鐵板擋住了一部分磁感線。如果用的是純鐵板,永久磁鐵必須放得更近才能吸起鐵針。這表明純鐵板擋住了更多的磁感線。

如用純鐵罩把永久磁鐵完全包圍起來,互相不接觸,即使鐵針再靠近一些純鐵罩,也不能被吸起來。這是因為銅板或厚紙板是非磁性材料,磁感線可以毫無阻擋地穿過它們,所以鐵針很容易吸起來。鐵板是磁性材料,它的磁導率較大,有良好的導磁作用,凡進入鐵板的磁感線大部分集中在鐵板里了。將純鐵做成屏蔽罩,把永久磁鐵封閉起來,永久磁鐵的磁感線絕大部分都集中在純鐵屏蔽罩內。屏蔽罩越厚,屏蔽效果越好。如果永久磁鐵或其他能夠產生磁場的物體置于純鐵屏蔽罩外面,則罩外的磁感線也基本上不能進入罩內,對于罩內的物體同樣可以免受罩外磁場的影響,從而達到了屏蔽目的。

對于高頻交變磁場,情況就迥然不同了。銅和鋁等導電性能良好的金屬反而是理想的磁屏蔽材料。銅罩之所以能夠屏蔽高頻交變磁場,其原因在于高頻交變磁場能在銅罩上引起很大的渦流,由于渦流的去磁作用,銅罩處的磁場大大減弱,以致罩內的高頻交變磁場不能穿出罩外。同樣道理,罩外的高頻交變磁場也不能穿入罩內,從而達到磁屏蔽的目的。通常金屬的電阻率越小,引起的渦流越大,用這種金屬做成的屏蔽罩屏蔽效果越好。鐵等磁性材料的電阻率一般都較大,引起的渦流就小,去磁作用就;另一方面,磁性材料的高頻功率損耗大,屏蔽效果差,因此屏蔽高頻交變磁場時不采用磁性材料。

屏蔽的原理是相同的。但是在高頻情況下,目前還沒有導磁率很高的材料用于屏蔽。在低頻狀態下磁導率很高的材料,到了高頻狀態,磁導率就變得很低了。即使專用的高頻鐵氧體,也很難超過100,與低頻下硅鋼片或者純鐵數千上萬的磁導率相比差的很多,不能有效地聚集磁場。同時,這些材料都是一次性成型材料,燒制完成以后不能二次加工以適應不同的需要。因此,才不得不使用渦流損耗、反電動勢產生反向磁場的方式來實現屏蔽。而產生渦流最好的材料,就是如純銅、純鋁等低電阻率的材料。

變壓器用途:

變壓器有鐵芯和線圈組成.變壓器線圈分初級線圈和次級線圈.在初級線圈中通交流電時.變壓器鐵芯就產生了交變的磁場.次級線圈就感應出與初級頻率相同的交流電.變壓器線圈的圈數比等于電壓比.例如一個變壓器的初級線圈是880圈.次級是88圈.在初級接入220V電壓.次級就會輸出22V的交流電壓.變壓器不僅可以降壓也可升壓.遠距離輸電一般都用變壓器升高電壓.在用電處再用變壓器降到我們所需要的電壓

直流變壓器的說法不對.直流電不能變壓.直流電要變換電壓首先要用電子元件將直流電變為交流電,然后用變壓器變換電壓.這個設備叫逆變器.

農網和城網經大力改造后,配變的性能和運行質量雖有所改觀,但仍有較大的隱患,大致存在以下幾個問題:

1、根據目前城農網的普遍特點,負載率在大多數時間內為30-40%,但在高峰時,會經常超負荷運行。一方面,有很多不確定因素,例如,夏天持續高溫,空調負荷猛增,農忙或抗旱期間,農網負荷驟增,都有可能使配變短時過載100%;另一方面,高速發展的經濟增長帶來工業和居民用電需求的增長速度超過電網的建設速度,過載現象一時難以避免。

2、配變雖有報警和保護裝置,但即使報警或跳閘后也無法在短時間內更換變壓器,結果造成配變持續超負荷以致燒毀。

3、過載配變的最大隱患是可能發生火災,并且在燃燒時產生有害氣體。

4、隨著兩網改造和電網不斷發展,配電變壓器用量劇增,配變使用壽命期后的環保、回收問題,將成為一個嚴峻課題。

5、箱變在城市供用電中大批使用,目前配套的變壓器有油變也有干變,油變缺陷之一,就是油老化,絕緣性能下降,維護換油困難;干變的缺陷是防護等級低不宜戶外運行。由于箱變內環境溫度高,供電部門對其中變壓器的負載能力憂心忡忡,難以確定其滿載和過載的能力,一旦超負荷出現故障,調換變壓器更為困難。

國外的電網也曾有這樣的經歷,在20世紀60年代至70年代初,歐美在經濟膨脹時期建設配電網絡之初,配電變壓器負載率僅為40%至50%。隨著經濟的高速增長,這些電網系統變得陳舊或不堪重負,尤其是配電變壓器的負載率持續增長,變壓器經常過載,導致故障上升,增容費用也大大增加。

國外常用兩種方法來解決上述問題:其一,采用nomex 絕緣紙和普通油配合的混合絕緣技術對傳統變壓器進行改造,改造后的設備容量顯著提高。電力公司可以更靈活地運行這些設備,負載下降時損耗較低,負載高峰期又可提供較大的容量。已經認可和實施增容改造的國家有:美國、英國、印度、加拿大、澳大利亞和德國等十幾個國家;其二,以nomex 絕緣紙和高燃點油配合生產高燃點油變壓器。

20世紀80年代,法國開發使用硅油和nomex 絕緣紙材料的柱上變壓器,其廣泛運用在人員擁擠的重要區域。國內電力機車上的機載變壓器也有采用nomex 絕緣紙和硅油組合的絕緣系統的,已有多年運行經驗。由于可持續發展戰略和當今環保的要求,近年來,國內外制造廠及專家不斷探索,采用nomex 絕緣紙和清潔可分解的高燃點β油制造出安全、環保的配電變壓器將有效地減少和消除隱患。

杜邦nomex 絕緣紙絕緣耐熱等級為c級(即220℃),燃點在限氧指數以下,壽命期后可分解回收,絕緣性能和機械強度遠遠優于普通電纜紙。用nomex 絕緣紙制造生產的敞開式干變因其安全、環保的特性,近年來被國內用戶廣泛認可和接受。β油是由美國dsi公司生產的一種性能優良的高科技環保油,其最大的特點是燃點高,防火性好(公安部消防科研所測試,其燃點為310℃,而普通油為165℃),它是從石油中提煉出來的,其成分為100%碳氫化合物,可完全生物降解,無毒性,對人體和環境無害,可循環利用,而且與變壓器中其他材料具有相容性,與常規油可以混合使用。

β油與杜邦耐熱達220℃的nomex 絕緣紙配合制造的油變,符合美國標準nec450-23。目前,在美國國家實驗室、五角大樓、空軍基地、國家海岸護衛隊、海軍、航空總署等地都使用這種變壓器,且運行良好。在使用高燃點油變壓器的場所,發生火災和爆炸的概率大大降低。這種新型變壓器近幾年在美國得到迅速發展,已占到電力變壓器的5%而且比例還在上升。國際電工委員會也正在考慮制定這種利用高耐溫絕緣材料作為絕緣系統的配電變壓器的設計導則。

nomex 絕緣紙β油變,它的優點是安全、防火、運行費用小及環保性能好,最大特點是可靠性強。使用這種nomex 絕緣紙β油變,將會大大改變目前的配變狀況。

1、短期超負荷不會出事,經過計算和試驗,超負荷12個小時運行,其線圈和油的熱點溫度均低于其耐溫等級,不會損傷其絕緣壽命。

2、長期使用可免換油、免維護,克服現有普通油變缺點,節約運行成本。

  

3、β油與普通變壓器油相比,其粘度明顯高于普通變壓器油;而且變壓器油箱設有獨特的壓力釋放裝置,運行中不會過壓,因此不易滲漏。

6、數量龐大的配電變壓器,使用壽命期后材料的回收和循環使用以及廢棄物的生物降解是可持續發展和環保的要求,而nomex 絕緣紙在壽命期后可生物降解,β油本身的工作溫度遠遠低于其耐溫等級,因此可經過處理再循環使用,處理后的廢棄物可被土壤中的微生物分解并無毒性,因此不會在環境中長期聚集而造成污染。

利用新材料、新技術制造新型配變,以消除配變安全隱患和環保問題值得人們探討

電力變壓器巡視檢查應符合下列規定:

  

1 日常巡視每天應至少一次,夜間巡視每周應至少一次。

2 下列情況應增加巡視檢查次數:

1)首次投運或檢修、改造后投運72h內。

2)氣象突變(如雷雨、大風、大霧、大雪、冰雹、寒潮等)時。

1)油溫應正常,應無滲油、漏油,儲油柜油位應與溫度相對應。

2)套管油位應正常,套管外部應無破損裂紋、無嚴重油污、無放電痕跡及其它異,F象。

3)變壓器音響應正常。

4)散熱器各部位手感溫度應相近,散熱附件工作應正常。

5)吸濕器應完好,吸附劑應干燥。

6)引線接頭、電纜、母線應無發熱跡象。

7)壓力釋放器、安全氣道及防爆膜應完好無損。

8)分接開關的分接位置及電源指示應正常。

9)氣體繼電器內應無氣體。

10)各控制箱和二次端子箱應關嚴,無受潮。

11)干式變壓器的外表應無積污。

12)變壓器室不漏水,門、窗、照明應完好,通風良好,溫度正常。

13)變壓器外殼及各部件應保持清潔。

變壓器的分類

變壓器按用途可分為:輸配電用的電力變壓器,包括升、降壓變壓器等;供特殊電源用的特種變壓器,包括電焊變壓器、整流變壓器、電爐變壓器、中頻變壓器等;供測量用的儀用變壓器,包括電流互感器、電壓互感器、自耦變壓器(調壓器)等;用于自動控制系統的小功率變壓器;用于通信系統的阻抗變換器等等。

此時I3=0。該運行方式即為自耦變壓器的自耦運行方式。高壓側以自耦方式向中壓側供電,有S1=S2。根據鐵心中磁勢平衡原理,有:

其中: I1、I2、I3分別為高壓側、中壓側、低壓側的電流;IAB、IDB分別為自耦方式運行時串聯繞組、公共繞組的電流;IB為高、低壓側之間以變壓器方式(電磁感應)運行時高壓側的電流;WAB、WCD、W3分別為串聯繞組、公共繞組、低壓繞組的匝數。

當自耦變壓器在額定負荷下運行時,即S2=120MVA,U1=220kV,K12=2,可得:IC=IDB=315A

可見,在這種運行方式下,若變壓器未過負荷,則公共繞組不會過負荷,所以此時自耦變壓器的過負荷保護可按普通變壓器的方式裝設。

B.高壓側單獨向低壓側供電(圖2)

此時I2=0。該運行方式即為雙繞組普通變壓器的工作方式,高壓側以普通變壓器方式向低壓側供電,有S1=S3。

當自耦變壓器在額定負荷下運行時,即S3=60MVA,U1=220kV,可得:IG=IB=157.5A

可見,在這種運行方式下,即使變壓器低壓側滿負荷,則公共繞組中的電流也未達到額定值,所以,此時自耦變壓器的過負荷保護可按普通變壓器的方式裝設。

C.高壓側同時向中低壓側供電方式的電流流向(圖3)

這種方式可看作上面兩種方式的迭加,高壓側輸入容量分為兩部分:、。

為高壓側以自耦方式傳遞給中壓側的容量,等于中壓側的輸出容量,=S1,此時相當于高壓側單獨向中壓側供電,高—中壓繞組間自耦方式供電,IAB、IDB為串聯繞組、公共繞組中流過的電流。

為高壓側以高、低壓繞組間以變壓器(電磁感應)方式傳遞的容量,等于低壓側的輸出容量,=S3,相當于高壓側單獨向低壓側供電,高—低壓繞組間以電磁感應方式供電,IB為高壓側電流。

從圖中可見,公共繞組中有兩個電流:IDB和IB,且兩電流方向相反,所以公共繞組中的電流為: IG=IDB-IB

當低壓側滿負荷運行時,即本例中的S3=60MVA,則S2=60MVA,且有U1=220kV,K12=2,將其代入式(1-1′)、式(1-1″),可以求得:

所以,公共繞組中的電流為:IG=IDB-IB=0

當中壓側滿負荷運行時,即S2=120MVA,則S3=0MVA,將其代入式(1-1)或(1-2),同理,可求得:IDB=315A;IB=0A,所以,此時公共繞組的電流為:IG=IDB-IB=315A

從上述分析可知,這種運行方式下,若變壓器未過負荷,則公共繞組中的電流將會在0~315A的范圍內,而不會超過額定值,所以,此時自耦變壓器的公共繞組不會過負荷,可不裝設過負荷保護。

高低壓側同時向中壓側供電時中壓則的輸出容量由、兩部分組成。

為高壓側以自耦方式傳遞給中壓側的容量,等于中壓側的輸出容量,=S2,此時相當于高壓側單獨向中壓側供電,高一中壓繞組間可以自耦方式供電,IAB、IDB為串聯繞組、公共繞組中流過的電流。

為高壓側以變壓器方式(電磁感應)方式傳遞的容量,等于低壓側的輸出容量,=S3,相當于高壓側單獨向低壓側供電,IB為高壓側流過的電流。

從圖中可見,在這種運行方式下,公共繞組中的電流為:IG=IDB+IB,其中,IDB可由式(1-1″)求得。

當高壓側滿負荷運行時,上面的算例中有S1=120MVA,且U1=220kV,K12=2,代入式(1-1″),可得:IDB=IGe=315A;可見,此時為了不使公共繞組過負荷,必須使低壓側的輸出電流IB=0A。

當低壓側滿負荷運行時,有S2=60MVA,代入式(1-3),可得:IB=IGe=315A

由上式可知,此時要想不使公共繞組過負荷,則必須使電流IDB=0。

從以上分析可以看出,在這種運行方式下,若變壓器高壓側滿負荷運行,則低壓側不能向中壓側供電,否則公共繞組會過負荷,即高壓側傳遞容量較多時,會限制低壓側容量的輸出;若變壓器低壓側滿負荷運行時,則高壓側不能向中壓側供電,否則公共繞組會過負荷。需要注意的是,在后一種情況下,變壓器的輸出還未達到額定負載,其輸出為60MVA,僅為額定功率的一半[2]。

2公共繞組的容量與第三側接入無功補償裝置容量之間的關系

從上面的分析可知,當降壓變電站第三側接入無功補償裝置時,則會出現高低壓側同時向中壓側供電,若低壓側傳輸容量達到計算容量,為了不使公共繞組過負荷,在不計變壓器本身無功損耗時,高壓側就不能再向中壓側供電。

在電力系統中,高壓側向中壓側傳送功率,低壓側進行無功功率補償是常見的運行方式。為了能不影響高壓側以額定容量向中壓側系統供電,又能充分利用第三側接入的無功補償裝置,必須搞清公共繞組的容量與第三側接入的無功補償容量的關系。

2.1不考慮變壓器無功損耗時,必須增加公共繞組的容量

以圖4所示為例,此時有:中壓側的輸出容量為S2=S1e+S3e=S1+S3,則公共繞組的通過容量為SG=SJS+S3(SJS為自耦變壓器的計算容量)。

因為低壓側連接無功補償裝置,所以其輸入僅為無功,即S3=jQD,如圖5所示。

在復數功率圓圖中,S3=OD總是畫在+jQ軸正方。以D為圓心,DC和DG為半徑作兩個圓,DC=SJS,DG=S1,因為SG=SJS+S3,S2=S3+S1,所以OC=SG,OG=S2,即公共繞組的“必須容量”為圖中所示OC的幅值(必須容量——繞組可能通過最大容量所必須滿足的容量要求),此時中壓側的輸出容量為圖中向量OG所定義的幅值,且公共繞組的“必須容量”和中壓側輸出容量與高壓側的功率因數有密切關系,它將隨功率因數的減小而增大。當高、低壓側同時向中壓側傳送功率時,公共繞組中的負荷計算公式為[1]:

對于一臺額定容量為120MVA的自耦變壓器,高壓側功率因數假定為0.9時,當第三側需要接入60MVAR的無功補償裝置時,按照公式(1-3)可求出公共繞組容量為:

2.2當考慮變壓器本身的無功損耗,且第三側要求補償無功容量不大時,可以不增加公共繞組容量

根據公式(1-4)可以算出,對于一臺額定容量為120?MVA的自耦變壓器,第三側接入無功補償容量不超過15?MVAR時,公共繞組可不加大容量,通常不會出現過載現象。但此時公共繞組需增設過負荷保護,以防止在特殊運行方式下有可能出現的過負荷情況[3]。

3結論

從上述分析可見,自耦變壓器的的電流流向與普通三繞組變壓器不同,在自耦變壓器的公共繞組上,會出現變壓器還未達到額定運行時,公共繞組已有過負荷的現象,從而導致了自耦變壓器與普通變壓器在過負荷保護方面的不同:當自耦變壓器的第三側接有電源(在降壓變電站中也可為無功補償設備),自耦變壓器除了一般的三側均裝過負荷保護外,還必須在公共繞組處裝設過負荷保護。另外,在第三側接入無功補償裝置時,還必須研究是否需要增加公共繞組容量的問題。

配電變壓器保護存在問題及解決

配電變壓器保護存在的問題及解決方法 10 kV配電變壓器保護存在的問題 10 kV配電變壓器的保護配置主要有斷路器、負荷開關或負荷開關加熔斷器等。負荷開關投資省,但不能開斷短路電流,很少采用;斷路器技術性能好,但設備投資較高,使用復雜,廣泛應用不現實;負荷開關加熔斷器組合的保護配置方式,既可避免采用操作復雜、價格昂貴的斷路器,彌補負荷開關不能開斷短路電流的缺點,又可滿足實際運行的需要,該配置可作為配電變壓器的保護方式。但對于容量比較大的配電變壓器,配備有瓦斯繼電器,需要斷路器可與瓦斯繼電器相配合,才能對變壓器進行有效的保護,必要時還應有零序保護,這些問題都是值得注意的問題。

解決辦法無論在10 kV環網供電單元,還是在終端用戶高壓配電單元中,采用負荷開關加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護配置,既可提供額定負荷電流,又可斷開短路電流,并具備開合空載變壓器的性能,能有效保護配電變壓器。為此,推薦采用負荷開關加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的配置,作為配電變壓器保護的保護方式。標準GB 14285《繼電保護和安全自動裝置技術規程》規定,選擇配電變壓器的保護設備時,當容量等于或大于800 kVA,應選用帶繼電保護裝置的斷路器。對于這個規定,可以理解為基于以下兩方面的需要。 配電變壓器容量達到800 kVA及以上時,過去大多使用油浸變壓器,并配備有瓦斯繼電器,使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合,從而對變壓器進行有效地保護。 對于裝置容量大于800kVA的用戶,因種種原因引起單相接地故障導致零序保護動作,從而使斷路器跳閘,分隔故障,不至于引起變電所的饋線斷路器動作,影響其他用戶的正常供電。 標準還明確規定,即使單臺變壓器未達到此容量,但如果用戶的配電變壓器的總容量達到800 kVA時,亦要符合此要求。

變壓器干燥處理的方法有哪些?

  

1、感應加熱法

這種方法是將器身放在油箱內,外繞組線圈通以工頻電流,利用油箱壁中渦流損耗的發熱來干燥。此時箱壁的溫度不應超過115~120℃,器身溫度不應超過90~95℃。為了纏繞線圈的方便,盡可能使線圈的匝數少些或電流小些,一般電流選150A,導線可有用35~50mm2的導線。油箱壁上可墊石棉條多根,導線繞在石棉條上。

  

2、熱風干燥法


這種方法是將器身放在干燥室內通熱風進行干燥。進口熱風溫度應逐漸上升,最高溫度不應超過95℃,在熱風進口處應裝設過濾器以防止火星和灰塵進人。熱風不要直接吹向器身,盡可能從器身下面均勻地吹向各個方向,使潮氣由箱蓋通氣孔放出。

產品符合VI)E0550、IEC439、JB5555、GB5226等國際、國家標準。

變壓器的絕緣等級

  

變壓器的絕緣等級,并不是絕緣強度的概念,而是允許的溫升的標準,即絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級,分A、E、B、F、H級。絕緣的溫度等級分為 A級 E級 B級 F級 H級。各絕緣等級具體允許溫升標準如下:

最高允許溫度(℃) 105 120 130 155 180

繞組溫升限值(K) 60 75 80 100 125

性能參考溫度(℃) 80 95 100 120 145

變壓器的主要組成部分

  

變壓器的主要部件有:

(1)器身:包括鐵心、繞組、絕緣部件及引線。

(2)調壓裝置:即分接開關,分為無勵磁調壓和有載調壓

(3)油箱及冷卻裝置。

(4)保護裝置:包括儲油柜、安全氣道、吸濕器、氣體繼電器、凈油器和測溫裝置等。

(5)絕緣套管。

 

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