變壓器是一種能夠改變交流電壓的設(shè)備。由于變壓器有很多的分類,恐怕在選購(gòu)中會(huì)有不少疑問(wèn),那么好好的認(rèn)識(shí)一下這些類型就很有必要了。
變壓器分類:
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(1)中小型變壓器
?。?)大型變壓器
?。?)特大型變壓器
(二)按用途可以把變壓器分為
1.電力變壓器。包括:
(1)升壓變壓器。
(2)降壓變壓器。
?。?)配電變壓器。用于配電網(wǎng)絡(luò),以滿足生產(chǎn)和日常生活的要求。低壓側(cè)電壓為400V(單相為230V)的變壓器稱為配電變壓器,一般高壓側(cè)的電壓為6~10 kV。如果變壓器高壓側(cè)電壓為35 kV(或66~110 kV)的,則稱為直配配電變壓器,簡(jiǎn)稱直配變。
(4)聯(lián)絡(luò)變壓器。用于聯(lián)絡(luò)兩變電所系統(tǒng)。
?。?)廠用或所用變壓器。發(fā)電廠或變電所自用或?yàn)閺S礦企業(yè)專用。
2.儀用變壓器。諸如電流互感器、電壓互感器,作為測(cè)量和保護(hù)裝置。
3.電爐變壓器 。有煉鋼爐變壓器、電壓爐變壓器、感應(yīng)爐變壓器。
4.試驗(yàn)變壓器。
5.整流變壓器。
6.調(diào)壓變壓器。
7.礦用變壓器(防爆變壓器)。
8.其他變壓器。
?。ㄈ┌聪鄶?shù)可以把變壓器分為
1.單相變壓器。用于單相負(fù)載或三相變壓器組。
2.三相變壓器。用于三相負(fù)載。
變壓器的作用:變壓器除了用于變換電壓之外,變壓器還用于變換交流電流、變換阻抗以及改變相位等。
變壓器的工作原理:
與電源相聯(lián)的繞組稱為一次繞組(原繞組、初級(jí)繞組),匝數(shù)為 N1;
與負(fù)載相聯(lián)的繞組稱為二次繞組(副繞組、次級(jí)繞組),匝數(shù)為 N2 。
變壓器的輸出功率等于輸入功率與其損耗功率(鐵損和銅損)之差。一般電力變壓器的鐵損(鐵心渦流損失)和銅損(繞組電阻損耗的能量)都很小,變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率均在 95% 以上。
在電子設(shè)備中使用的變壓器效率比較低,一般在 90% 以下。
顯然,變壓器空載時(shí)的效率為零,因?yàn)檩敵龉β?P2=0
電力變壓器是變換電壓以達(dá)到輸配電能的電氣設(shè)備,而變壓器匝比是其中一項(xiàng)極為重要的參數(shù),它直接影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行,變壓器匝比測(cè)試儀就是專門用來(lái)測(cè)量變壓器匝比及分接點(diǎn)的儀器。
它以51系列單片機(jī)作為微處理器,采用組別切換電路,自動(dòng)換檔電路,極性判別電路,使用起來(lái)方便可靠。通過(guò)兩路高精度的雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器及精密整流電路,程控增益放大器,精密互感器來(lái)保證整臺(tái)儀器的精度。經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試證明,該儀器與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比,具有很高的精度及可靠性,使用方便,功能強(qiáng)大,適于在國(guó)內(nèi)電力部門推廣使用。
變壓器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件是由鐵芯、繞組和絕緣所組成。此外為了安全可靠的運(yùn)行,還裝設(shè)有油箱、冷卻裝置、保護(hù)裝置。
下面分析各部件的作用:
(1)鐵芯:變壓器的鐵芯是磁力線的通路,起集中和加強(qiáng)磁通的作用,同時(shí)用以支持繞組。
(2)繞組:變壓器的繞組是電流的通路,靠繞組通入電流,并借電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
(3)油箱:油箱是油浸式變壓器的外殼,變壓器主體放在油箱中,箱內(nèi)充滿變壓器油。
(4)油枕:油枕也叫輔助油箱,它是由鋼板做成的圓桶形容器,水平安裝在變壓器油箱蓋上,用彎曲聯(lián)管與油箱連接,油枕的一端裝有油位指示計(jì),油枕的容積一般為變壓器油箱所裝油體積的8%~10%。其作用是變壓器內(nèi)部充滿油,而由于油枕內(nèi)油位在一定限度,當(dāng)油在不同溫度下膨脹和收縮時(shí)有回旋余地,并且油枕內(nèi)空余的位置小,使油和空氣接觸的少,減少了油受潮和氧化的可能性,另外,儲(chǔ)油柜內(nèi)的油比油箱上部的油溫低很多,幾乎不和油箱內(nèi)的油對(duì)流。在油枕和油箱的連接管上裝有瓦斯繼電器,來(lái)反映變壓器的內(nèi)部故障。
(5)呼吸器:呼吸器內(nèi)裝有干燥劑即硅膠,用來(lái)吸收空氣中的水分。
(6)防爆管:防爆管安裝在變壓器的油箱蓋上。防爆管的頂端裝有一個(gè)玻璃片,當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障,產(chǎn)生高壓,油里面的氣體便沖破玻璃片排到油箱外,釋放壓力,從而保護(hù)變壓器油箱不被破壞。
(7)溫度計(jì):溫度計(jì)安裝在油箱蓋上的側(cè)溫筒內(nèi),用來(lái)測(cè)量油箱內(nèi)的上層油溫。
(8)套管:套管是將變壓器高、低壓繞組的引線引到油箱外部的絕緣裝置。它既是引線對(duì)地(外殼)的絕緣,又擔(dān)負(fù)著固定引線的作用。
(9)冷卻裝置:冷卻裝置是將變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去的設(shè)備。
(10)凈油器:又稱溫差濾過(guò)器。它的主要部分是用鋼板焊成的圓筒形凈油罐,安裝在變壓器油箱的一側(cè),罐內(nèi)充滿硅膠、活性氧化鋁等吸附劑。在運(yùn)行中,由于上層油和下層油之間的溫差,于是變壓器油從上向下流動(dòng)經(jīng)過(guò)凈油器形成對(duì)流,油與吸附劑接觸,其中的水分、酸和氧化物等被吸收,使油得到凈化。延長(zhǎng)油的使用期限。強(qiáng)油循環(huán)變壓器的凈油器是靠油流壓差使變壓器油流經(jīng)凈油泵,達(dá)到凈化的目的。
工作原理
根據(jù)變壓器的匝比數(shù)等于變壓器的初級(jí)與次級(jí)電壓比這一原理,通過(guò)在變壓器的初級(jí)加測(cè)試電壓,然后對(duì)其初級(jí)、次級(jí)電壓同時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,再經(jīng)微處理器進(jìn)行判檔轉(zhuǎn)入相應(yīng)的檔位進(jìn)行測(cè)試、計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示。
為了保持輸出電壓的穩(wěn)定,大型電力變壓器在額定匝比的基礎(chǔ)上,通常設(shè)有正負(fù)分接點(diǎn),使匝比能夠上下微調(diào)。在用電高峰,電壓偏低時(shí),通過(guò)調(diào)小分接點(diǎn),使匝比變小,輸出電壓增大;在用電低峰,電壓偏高時(shí),通過(guò)調(diào)大分接點(diǎn),使匝比變大,輸出電壓降低。分接點(diǎn)之間是成比例的,這比例稱之為分接值。只要測(cè)出了匝比,知道了分接值和額定匝比,分接點(diǎn)也能隨之計(jì)算出來(lái)。
變壓器是電力系統(tǒng)中的主要組成部分,其運(yùn)行質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。干式變壓器中鐵芯和繞組不用浸入油液中;其次,干式變壓器不會(huì)出現(xiàn)爆炸、污染等隱患,其應(yīng)用非常之廣。
據(jù)調(diào)查現(xiàn)階段我國(guó)電力系統(tǒng)中有一半以上設(shè)備都采用干式變壓器,雖然其應(yīng)用提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,但是在運(yùn)行過(guò)程中還存在一些故障影響其使用效果。
1、鐵心對(duì)地絕緣電阻為零
電阻為零,說(shuō)明金屬之間實(shí)連接(可能是由于毛刺、金屬絲等,被漆帶入到鐵心上,兩端搭接在鐵心與夾件之間;底腳絕緣破損造成鐵心與底腳相連;有金屬物掉入低壓線圈內(nèi),造成拉板與鐵心相連;)。
解決方法:用鉛絲順低壓線圈鐵心級(jí)之間的通道往下順捅,確定無(wú)異物后,檢查底腳絕緣情況,如果還是無(wú)法解決。可以采取以下方法:用電焊機(jī)地線端與接地片相連,用焊條點(diǎn)擊底腳(電流為250A左右),只一下即可解決問(wèn)題。
2、行程開關(guān)失靈或異常動(dòng)作
行程開關(guān)是在變壓器帶電運(yùn)行時(shí),對(duì)操作人員進(jìn)行保護(hù)的裝置,如變壓器帶電,在打開任何一扇外殼門時(shí),其行程開關(guān)的觸頭均應(yīng)立即閉合,使報(bào)警回路接通并報(bào)警。
3、溫控器運(yùn)行時(shí)的常見故障
溫控在運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)未超溫報(bào)警(或超過(guò)報(bào)警溫度不報(bào)警),未超溫跳閘(或超過(guò)跳閘溫度不跳閘)等現(xiàn)象。此時(shí)需要在變壓器停止運(yùn)行后察看溫控器的設(shè)定溫度值是否準(zhǔn)確,測(cè)溫元件是否準(zhǔn)確放置。如不準(zhǔn)確則將溫控器的設(shè)定值重新調(diào)整,將溫控器的測(cè)溫元件重新放置。如遇其他情況請(qǐng)與公司客戶服務(wù)部聯(lián)系解決。
4、 鐵心對(duì)地絕緣電阻降低
出現(xiàn)這種現(xiàn)象,一般情況下都是由于受潮引起的。總所周知,絕緣材料受潮之后,絕緣電阻會(huì)降低。解決方法:用碘鎢燈放置在低壓線圈下連續(xù)烘烤12小時(shí),包括鐵心、高低壓線圈只要是因受潮導(dǎo)致絕緣電阻偏低的,絕緣電阻值都會(huì)相應(yīng)的有所提高。
5、交接試驗(yàn)在做工頻耐壓時(shí)有放電聲
存在幾種可能,拉板定位于夾件拉緊處放電,可以用銃子在此處銃一下,使拉板與夾件導(dǎo)電良好,問(wèn)題可以解決;墊塊爬電,特別是高壓產(chǎn)品(35kV)已產(chǎn)生此現(xiàn)象,對(duì)墊塊加強(qiáng)絕緣處理;高壓纜線與連接點(diǎn)虛接或與分接板、角連接管絕緣距離較近也會(huì)產(chǎn)生放電聲。加大絕緣距離,重新擰緊螺栓,問(wèn)題解決。檢查高壓線圈內(nèi)壁是否有粉塵顆粒,由于顆粒吸潮,可能造成絕緣降低,而產(chǎn)生放電。
6、送電沖擊時(shí),外殼與鋪地鐵板放電
說(shuō)明外殼(鋁合金)板材之間導(dǎo)通不夠良好,屬于接地不良。方法:用
2500MΩ搖表將板材絕緣擊穿或?qū)⑼鈿っ總€(gè)連接部位漆膜刮掉并用銅線連接接地。
7、角接連接管燒毀。
仔細(xì)檢查高壓線圈燒黑部位,用刀或鐵片刮掉最黑部位,如果去掉碳黑漏出紅漆色,說(shuō)明線圈內(nèi)絕緣沒(méi)有損壞,線圈多半良好。通過(guò)測(cè)變比來(lái)判斷線圈是否短路,如果變比正常,說(shuō)明故障是由外部短路引起的拉弧并將角接管燒毀。
為了確保干式變壓器的正常運(yùn)行,一方面要采用定期檢查的方式,對(duì)設(shè)備中存在的隱患進(jìn)行排除;另一方面還要加強(qiáng)對(duì)變壓器運(yùn)行環(huán)境的治理,將環(huán)境對(duì)其影響降低到最小。最后就某線路中干式變壓器中噪聲故障進(jìn)行了分析,給出了故障排除方法。