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        廣西變壓器分享電力變壓器的相關知識,這篇文章足夠了!

        發布日期:2019-07-02 作者:小編 點擊:

        一 概述

        電力變壓器(中文符號簡稱B,國際文字符號為T),電力變壓器是供配電系統中最關鍵的一次設備,主要用于公用電網和工業電網中,將某一給定電壓值的電能轉變為所要求的另一電壓值的電能,以利于電能的合理輸送、分配和使用。

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        二電力變壓器的分類及特點

        1.按功能分

        (1)升壓變壓器在遠距離輸配電系統中,用來把較低電壓升高為較高的電壓等級。這樣做的目的是減少在輸電線路中電能的損失。

        (2)降壓變壓器直接供電給各類用戶的終端變電所,采用降壓變壓器。

        2.按相數分

        (1)單相變壓器單相變壓器一般供小容量的單相設備專用。

        (2)三相變壓器三相變壓器廣泛用于供配電系統的變電所中。

        3.按繞組導體的材質分

        (1)銅繞組變壓器銅繞組變壓器的損耗更低,所以尤其是大容量的銅繞組變壓器已得到更為廣泛的應用。

        (2)鋁繞組變壓器鋁繞組變壓器的損耗高,但是價格比銅繞組變壓器便宜。

        4.按繞組型式分

        (1)雙繞組變壓器用于變換一個電壓的場所。

        (2)三繞組變壓器用于需兩個電壓的場所,有一個一次繞組,兩個二次繞組。

        (2)自耦式變壓器大多用在實驗室中作調壓用。其一次側與二次側不僅有磁的連接還有電的連接。

        5.按容量系列分,用R10系列來確定變壓器的容量,即按R10約等于1.26的倍數遞增,常用的有50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150 KV·A等。

        (1)小型變壓器容量在500KV·A以下的變壓器。

        (2)中型變壓器容量在630~6300KV·A之間的變壓器。

        (3)大型變壓器容量在8000 KV·A以上的的變壓器。

        6.按電壓調節方式分

        (1)無載調壓變壓器一般用于對電壓水平要求不高的場所,特別是10KV及以下的配電變壓器。

        (2)有載調壓變壓器在10KV以上的電力系統和對電壓水平要求較高的場所主要采用有載調壓變壓器。

        7.按安裝地點分

        (1)戶內式

        (2)戶外式

        8.按冷卻方式和繞組絕緣分

        (1)油浸式油浸自冷式、油浸風冷式、油浸水冷式和強迫油循環冷卻方式

        特點:絕緣和散熱性能好,價格較低,便于檢修;油的可燃性使其不便用于易燃易爆和安全要求較高的場合。

        1)自冷式用于普通的中小容量的變壓器采用。

        2)水冷式和強迫油循環冷卻方式用于大容量的油浸式變壓器采用。

        3)風冷式用通風機來加強變壓器的散熱冷卻一般用于大容量變壓器(2000KV·A及以上)和散熱條件較差的場所。

        (2)干式澆注式、開啟式、封閉式

        特點:結構簡單,體積小,重量輕,防火、防塵、防潮,價格貴,用在安全防火要求較高的場所,如大型建筑物內的變電所、地下變電所和礦井內變電所。

        (3)充氣式(SF6)利用充填的氣體進行絕緣和散熱的變壓器

        特點:電氣性能優良,用于安全防火要求較高的場所,并常與其他充氣電器配合,組成成套裝置。

        9.按用途分

        (1)普通變壓器

        (2)防雷變壓器

        (3)配電變壓器6~10kV/0.4kV的變壓器

        (4)主變壓器安裝在總降壓變電所的變壓器

        三 電力變壓器的結構

        1.變壓器的基本結構

        (1)電路部分:一次繞組與系統電路和電源連接的繞組,二次繞組與負載連接的繞組。

        (2)磁路部分:變壓器的鐵心(表面涂有絕緣漆膜的硅鋼片交錯疊成鐵心)—由鐵軛和鐵心柱組成。

        2.常用三相油浸式電力變壓器

        廣西變壓器

        上圖為三相油浸式電力變壓器的結構

        1—信號溫度計2—銘牌3—吸濕器4—油枕(儲油柜) 5—油位指示器

        6—防爆管7—瓦斯繼電器8-高壓套管9—低壓套管10—分接開關

        11—油箱及散熱油管12—鐵心13—繞組及絕緣14—放油閥15—小車16—接地端子

        (1)油箱箱體、箱蓋、散熱裝置、放油閥

        1)箱體

        箱體內有繞組、鐵心和變壓器的油;變壓器油既有循環冷卻和散熱作用,又有絕緣作用;繞組與箱體(箱壁、箱底)有一定的距離,由油箱內的油絕緣。

        2)油箱的四種結構

        散熱管油箱散熱管的管內兩端與箱體內相通,油受熱后,經散熱管上端口流人管體,冷卻后經下端口又流回箱內,形成循環,用于1600KV·A及以下的變壓器。

        帶有散熱器的油箱用于2000KV·A以上的變壓器。

        平頂油箱

        波紋油箱(瓦楞型油箱)

        (2)高低壓套管

        套管為瓷質絕緣管,內有導體,用于變壓器一、二次繞組接入和引出端的固定和絕緣。

        (3)瓦斯繼電器

        容量在800KV·A及以上的油浸式變壓器、戶內式的變壓器容量在400KV·A及以上安裝;其作用是在變壓器油箱內部發生故障時進行瓦斯保護。

        (4)儲油柜(油枕)內儲有一定的油

        1)作用:補充變壓器因油箱滲油和油溫變化造成的油量下降,當變壓器油發生熱脹冷縮時保持與周圍大氣壓力的平衡

        2)儲油柜附件:

        吸濕器與油枕內油面上方空間相連通,能夠吸收進入變壓器的空氣中的水分,以保證油的絕緣強度。

        (5)防爆管

        作用:防止油箱發生爆炸事故。當油箱內部發生嚴重的短路故障時,油的急劇分解產生大量的瓦斯氣體,導致油箱內部壓力劇增從而使防爆管的出口處玻璃會自行破裂,釋放壓力,并使油流向一定方向噴出。

        (6)分接開關

        作用:用于改變變壓器的繞組匝數以調節變壓器的輸出電壓。

        3三相干式電力變壓器的結構

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        上圖為環氧樹脂澆注絕緣的三相干式電力變壓器

        1-高壓出線套管和接線端子2-吊環3-上夾件4-低壓出線接線端子5-銘牌

        6-環氧樹脂澆注絕緣繞組7-上下夾件拉桿8-警示標牌9-鐵心10-下夾件

        11-小車12-三相高壓繞組間的連接導體13-高壓分接頭連接片

        (1)結構特點:

        1)高低壓繞組各自用環氧樹脂澆注,并同軸套在鐵心柱上;

        2)高低壓繞組間有冷卻氣道,使繞組散熱;

        3)三相繞組間的連線也由環氧樹脂澆注而成,使所有帶電部分都不暴露在外。

        (2)容量30KV·A到幾千KV·A,最高可達上萬KV·A。

        (3)高壓側電壓有6、10、35KV;低壓側電壓為230/400V。

        注:我國生產的干式變壓器有SC系列和SG系列等。

        四 三相電力變壓器的聯結組別

        電力變壓器的聯結組別定義:變壓器一、二次繞組采用的聯結方式的類型及相應的一、二次側對應線電壓的相位關系。

        常用的聯結組別:Yyn0、Dyn11、Yzn11、Yd11、YNd11

        1三相電力變壓器的聯結組別

        廣西變壓器

        上圖為變壓器Yyn0聯結組別

        a)一、二次繞組接線b)一、二次電壓相量c)鐘表表示

        一次線電壓和對應二次線電壓的相位關系如同時鐘在零點(12點)時時針與分針的位置一樣。(圖中一、二次繞組上標“·”的端子為對應“同名端”,即“同極性端”)Yyn0聯結組別的一次繞組采用星形聯結,二次繞組為帶中性線的星形聯結

        1)特點

        線路中可能有的3n(n=1、2、3…)次諧波電流會注入公共的高壓電網中;

        中性線的電流規定不能超過相線電流的25%;

        變壓器一次繞組的絕緣強度要求較低(與Dyn11比較),因而造價比Dyn11型的稍低。

        2)使用

        負荷嚴重不平衡或3n次諧波比較突出的場合不宜采用這種聯結;

        在TN和TT系統中由單相不平衡電流引起的中性線電流不超過二次繞組額定電流的25%、且任一相的電流在滿載都不超過額定電流時可選用。

        (2)Dyn11聯結組別的示意圖如圖下圖所示,其一次線電壓和對應二次線電壓的相位關系如同時鐘在11點時時針與分針的位置一樣。

        廣西變壓器

        a)一、二次繞組接線b)一、二次電壓相量c)鐘表表示

        其一次繞組為三角形聯結,二次繞組為帶中性線的星形聯結

        1)特點

        抑制高次諧波3n次諧波電流在其三角形的一次繞組中形成環流,不致注入公共電網;

        廣西變壓器表明承受單相不平衡電流的能力遠遠大于Yyn0聯結組別的變壓器按規定,中性線電流容許達到相電流的75%;

        2)使用對于現代供電系統中單相負荷急劇增加的情況,尤其在TN和TT系統中,Dyn11聯結的變壓器得到大力的推廣和應用。

        五 三相電力變壓器的銘牌及主要技術數據

        電力變壓器全型號的表示和含義如下:

        (1)額定電壓

        U1N(線電壓)-一次側的額定電壓

        U2N(線電壓)-二次側的額定電壓

        用KV表示,低壓也可用V表示。

        (2)額定電流指變壓器在容許溫升下一、二次繞組長期工作所容許通過的最大電流,分別用I1N(線電流)—一次側額定電流,I2N(線電流)—二次側額定電流 ,單位是A。

        (3)額定容量變壓器在規定的環境條件下(最高氣溫為+40℃),室外安裝時,在規定的使用年限(一般以20年計)內能連續輸出的最大視在功率,通常用KV·A作單位。

        油浸式變壓器頂層油溫的溫升,規定不得超過周圍氣溫的55℃,按規定的工作環境最高溫度為+40℃計,則變壓器頂層油溫不得超過+95℃

        六電力變壓器的并列運行條件

        1.定義兩臺及以上的變壓器一、二次繞組的接線端分別并聯連接投入運行,即為變壓器的并列運行。

        2.條件

        (1)所有并列變壓器的電壓變比必須相同,即U1N=U2N,容許差值不得超過±5%。

        原因:二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流,這一二次繞組內的環流引起電能損耗,導致繞組過熱甚至燒毀。

        (2)并列變壓器的聯結組別必須相同,就是一次電壓和二次電壓的相序和相位應分別對應相同。

        理由:比如一臺Yyn0聯結和一臺Dyn11聯結的變壓器,它們的二次電壓出現30o的相位差,這一?U將在兩臺變壓器的二次側產生一個很大的環流,可能導致變壓器繞組燒壞。

        3)并列變壓器的短路電壓(阻抗電壓)須相等或接近相等,容許差值不得超過±10%。

        原因:并列運行的變壓器的實際負載分配和它們的阻抗電壓值成反比,如果阻抗電壓相差過大,可能導致阻抗電壓小的變壓器發生過負荷現象。

        (4)并列變壓器的容量應盡量相同或相近,其最大容量和最小容量之比不易超過3︰1。

        理由:如果容量相差懸殊,造成運行的不方便。當并列變壓器的性能不同時,可能導致變壓器間的環流增加,還很容易造成小容量的變壓器發生過負荷情況。



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