變壓器我們?cè)谌粘I钪袥](méi)有很長(zhǎng)接觸到,但是要知道我們的居民用電都是需要變壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,變壓器工作原理是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。
1 什么是變壓器
變壓器利用電磁感應(yīng)原理,從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器,是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾?。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當(dāng)初級(jí)線(xiàn)圈中通有交流電流時(shí),鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通,使次級(jí)線(xiàn)圈中感應(yīng)出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線(xiàn)圈組成,線(xiàn)圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級(jí)線(xiàn)圈,其余的繞組叫次級(jí)線(xiàn)圈。
2 變壓器原理
一個(gè)簡(jiǎn)單的單相變壓器由兩塊導(dǎo)電體組成。當(dāng)其中一塊導(dǎo)電體有一些不定量的電流(如交流電或脈沖式的直流電)通過(guò),便會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)的磁場(chǎng)。根據(jù)電磁的互感原理,這變動(dòng)的磁場(chǎng)會(huì)使第二塊導(dǎo)電體產(chǎn)生電勢(shì)差。假如第二塊導(dǎo)電體是一條閉合電路的一部份,那么該閉合電路便會(huì)產(chǎn)生電流。電力于是得以傳送。 在通用的變壓器中,有關(guān)的導(dǎo)電體是由(多數(shù)為銅質(zhì)的)電線(xiàn)組成線(xiàn)圈,因?yàn)榫€(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)要比一條筆直的電線(xiàn)大得多。 其原理是變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件,當(dāng)初級(jí)線(xiàn)圈中通有交流電流時(shí),鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通,使次級(jí)線(xiàn)圈中感應(yīng)出電壓(或電流)。初級(jí)線(xiàn)圈、次級(jí)線(xiàn)圈的電壓VS,VP和兩者的繞線(xiàn)的匝數(shù)NS,NP之間有正比的關(guān)系:
至于變壓器兩方之間的電流或電壓比例,則取決于兩方電路線(xiàn)圈的圈數(shù)。圈數(shù)較多的一方電壓較高但電流較小,反之亦然。如果撇除泄漏等因素,變壓器兩方的電壓比例相等于兩方的線(xiàn)圈圈數(shù)比例,亦即電壓與圈數(shù)成正比。
因此可以減小或者增加原線(xiàn)圈和副線(xiàn)圈的匝數(shù)比,從而升高或者降低電壓,變壓器的這個(gè)性質(zhì)使它成為轉(zhuǎn)換電壓的重要設(shè)備。另外,撇除泄漏的因素,由于變壓器遵守這兩條定律,它不會(huì)是放大器。如果處在變壓器兩方的電壓有所不同,那么流經(jīng)變壓器兩方的電流也會(huì)不同,而兩者的差距則成反比。如果變壓器一方的電流比另一方小,那電流較小的一方會(huì)有較大的電壓;反之亦然。然而,變壓器兩方所消耗的功率(即一方的電壓和電流兩值相乘)應(yīng)是相等的。
3 變壓器的作用
電力變壓器在向遠(yuǎn)距離輸電時(shí),如輸送電功率一定時(shí),電壓越低,電流就越大,導(dǎo)線(xiàn)的截面就越大,線(xiàn)路鋪設(shè)費(fèi)用也越高;若用升壓變壓器把電壓提高,則線(xiàn)路中電流便可減少,費(fèi)用也隨之減低。高電壓輸送到用戶(hù)中心后還需用降壓變壓器把高電壓降低到各種不同的電壓,以供用戶(hù)使用。因此,變壓器是一種非常重要的電氣設(shè)備。
4 變壓器型號(hào)
變壓器的規(guī)格型號(hào)比較多,不同種類(lèi)規(guī)格其含義也有所不同。常見(jiàn)的例如:
干式變壓器
"SCB10-1000KVA/10KV/0.4KV"干式變壓器表示的含義:
S的意思表示此變壓器為三相變壓器,如果S換成D則表示此變壓器為單相。
C的意思表示(干式變壓器)繞組為樹(shù)脂澆注成形固體。
B的意思是箔式繞組,如果是R則表示為纏繞式繞組,如果是L則表示為鋁繞組,如果是Z則表示為有載調(diào)壓(銅不標(biāo))。
10的表示是設(shè)計(jì)序號(hào),也叫技術(shù)序號(hào)。
1000KVA則表示此臺(tái)變壓器的額定容量(1000千伏安)。
10KV的意思是一次額定電壓,0.4KV意思是二次額定電壓。
電力變壓器
電力變壓器的型號(hào):通常由表示相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組線(xiàn)芯等材料的符號(hào),以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式組成。
4例如:"SFSZ9-31500/110"變壓器型號(hào)含義
S:三相,F(xiàn):風(fēng)冷,S:三繞組,Z:有載調(diào)壓,9:設(shè)計(jì)序號(hào)9型。
31500:額定容量為31500kVA
110:一次側(cè)額定電壓110kV
5 變壓器容量
變壓器的容量等級(jí):
30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000、25000、31500、40000、50000、63000、90000、120000、150000、180000、260000、360000、400000 kVA。通常,容量為630KVA及以下的變壓器統(tǒng)稱(chēng)為小型變壓器;800~6300KVA的變壓器稱(chēng)為中型變壓器;8000~63000KVA的變壓器稱(chēng)為大型變壓器;90000KVA以上的變壓器稱(chēng)為特大型 。
變壓器容量的選擇對(duì)綜合投資效益有很大影響。變壓器容量選得過(guò)大,出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象,不僅一次性投資大,空載損耗也大,變壓器容量選的過(guò)小,變壓器負(fù)載損耗增大,經(jīng)濟(jì)上不合理,技術(shù)上也不可行。
變壓器的最佳負(fù)載率(即效率最高時(shí)的負(fù)載率),不是在額定狀態(tài)下,耳飾在40%~70%之間。負(fù)載率過(guò)高,損耗明星增大;另一方面,由于變壓器容量與裕度小,負(fù)荷稍有增加,便需要更換大容量箱變,頻繁增容勢(shì)必會(huì)增加投資,影響供電。
選擇變壓器容量,要以現(xiàn)有的負(fù)荷為依據(jù),適當(dāng)考慮負(fù)荷發(fā)展,選擇電壓器容量可以按照5年電力發(fā)展計(jì)劃確定。
6 變壓器選購(gòu)
客戶(hù)在選購(gòu)變壓器上存在誤區(qū):
1.只要是名牌廠家生產(chǎn)的商品就一定不是劣質(zhì)變壓器。名牌生產(chǎn)廠家由于品牌、技術(shù)、資金等方面的原因,在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中確實(shí)有一定的優(yōu)勢(shì)。但那是對(duì)一些像110KV、220KV電壓等級(jí)方面的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),由于其準(zhǔn)入門(mén)檻較高,一般的小型配電生產(chǎn)企業(yè)根本無(wú)實(shí)力去生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品。然而對(duì)于10KV等級(jí)的變壓器來(lái)說(shuō),任何一家生產(chǎn)變壓器的企業(yè)都可以做,并且某些小型生產(chǎn)廠家由于工藝、地域、售后等方面的因素,在某種程度上還比大企業(yè)做更具優(yōu)勢(shì)。例如,湖北某變壓器廠在2011年12月份南方電網(wǎng)的招投標(biāo)業(yè)務(wù)中一舉中標(biāo),然而在其所供產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)中,其產(chǎn)品大部分為半銅半鋁的劣質(zhì)產(chǎn)品,導(dǎo)致其失去在南方電網(wǎng)的投標(biāo)資格。
2.只要價(jià)格低就可以選擇。物美價(jià)廉固然是好,但是也有“便宜沒(méi)好貨”這個(gè)觀點(diǎn)。所以奉勸顧客在購(gòu)買(mǎi)變壓器的時(shí)候一定不要只考慮價(jià)格,要多選擇多個(gè)廠家做一下對(duì)比,經(jīng)過(guò)多方面的分析后再做最后決定。還有一個(gè)建議就是:顧客最好親臨其產(chǎn)品生產(chǎn)廠家考察一下,對(duì)其產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、出廠檢驗(yàn)等程序進(jìn)行一下檢驗(yàn),這樣也可讓心里有個(gè)底。
3. 被廠家口頭承諾所蒙蔽。某些為了吸引顧客,在談判的時(shí)候做出做“終身維修”、“一年包換”“絕對(duì)全銅”等承諾,但是在購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品的時(shí)候,卻沒(méi)有把這些承諾寫(xiě)在合同上面,致在產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題后生產(chǎn)廠商不認(rèn)賬的情況,所以一定要把任何一項(xiàng)承諾都以書(shū)面的形式寫(xiě)進(jìn)去,這樣才能盡最大隨度維護(hù)客戶(hù)的利益。
7 變壓器怎么用
變壓器的使用方法:
1.使用前,必須詳細(xì)閱讀變壓器的使用說(shuō)明書(shū)和與之配套的控制箱(臺(tái))的說(shuō)明書(shū)。根據(jù)說(shuō)明書(shū)接好連接線(xiàn),接地線(xiàn)應(yīng)良好接地。
2.干式變壓器控制箱(臺(tái))的電源分別為交流220V、380V兩種,經(jīng)調(diào)壓器輸出到變壓器的低壓側(cè)輸入端。經(jīng)過(guò)變比輸出連續(xù)可調(diào)至額定電壓值。
3.從干式試驗(yàn)變壓器的安全和高壓試驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性來(lái)考慮,避免設(shè)備或試品受到破壞。
4.當(dāng)做直流耐壓或泄漏電流試驗(yàn)時(shí),可先將高壓硅堆、微安表、旋在高壓試驗(yàn)變壓器的高壓輸出端上,然后逐漸升壓,即可進(jìn)行直流試驗(yàn)。
變壓器的使用注意事項(xiàng):
做耐壓試驗(yàn)時(shí),由于電氣距離的原因會(huì)有三種聲音:“噼啪噼啪”:是空氣電離的聲音?!皕i,zi”:是空氣流注的聲音?!芭尽保河猪懹执?,伴隨火花,是絕緣(或空氣)被擊穿的聲音?!∫话?,空氣放電分三階段,第一階段是電離,電場(chǎng)在大點(diǎn),就會(huì)進(jìn)入流注階段,在大點(diǎn)空氣就會(huì)被擊穿。如果只是像炒豆子的“劈劈啪啪”的聲音,能堅(jiān)持一分鐘不擊穿的話(huà),原則上是符合國(guó)標(biāo)要求的。如果出現(xiàn)“zi zi”的聲音,但是也堅(jiān)持了一分鐘不擊穿,其實(shí)也是符合國(guó)標(biāo)要求的,但是出現(xiàn)流注的變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)較大。耐壓噪聲大的主要原因是主空道(高壓線(xiàn)圈與低壓線(xiàn)圈)的空氣距離不夠。E=U/D E電場(chǎng),U電壓,D電極間的距離,當(dāng)D較小時(shí),E較大,空氣在標(biāo)準(zhǔn)氣壓,標(biāo)準(zhǔn)濕度下耐受場(chǎng)強(qiáng)大致為0.7KV/mm。當(dāng)電場(chǎng)大于這個(gè)值時(shí),分子就會(huì)容易電離。但是只要空氣不被擊穿,就不會(huì)導(dǎo)電。順便說(shuō)一下,變壓器主空道的絕緣不要只看空氣,因?yàn)楦叩蛪壕€(xiàn)圈也有內(nèi)外層絕緣,計(jì)算時(shí),應(yīng)以復(fù)合絕緣考慮。
8 變壓器保養(yǎng)
一、 允許溫度
變壓器運(yùn)行時(shí),它的線(xiàn)圈和鐵芯產(chǎn)生銅損和鐵損,這些損耗變?yōu)闊崮?,?變壓器的鐵芯和線(xiàn)圈溫度上升。若溫度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)允許值會(huì)使絕緣漸漸失去機(jī) 械彈性而使絕緣老化。
變壓器運(yùn)行時(shí)各部分的溫度是不相同的,線(xiàn)圈的溫度最高,其次是鐵芯的 溫度,絕緣油溫度低于線(xiàn)圈和鐵芯的溫度。變壓器的上部油溫高于下部油溫。 變壓器運(yùn)行中的允許溫度按上層油溫來(lái)檢查。對(duì)于 A 級(jí)絕緣的變壓器在正常運(yùn) 行中,當(dāng)周?chē)諝鉁囟茸罡邽?400C 時(shí),變壓器繞組的極限工作溫度是 1050C。 由于繞組的溫度比油溫度高 100C,為防止油質(zhì)劣化,規(guī)定變壓器上層油溫最高 不超過(guò) 950C,而在正常情況下,為防止絕緣油過(guò)速氧化,上層油溫不應(yīng)超過(guò) 850C。對(duì)于采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻和風(fēng)冷的變壓器,上層油溫不宜經(jīng)常超過(guò) 750C。 (這種變壓器上層油溫最大允許值為 800C)
二、 允許溫升
只監(jiān)視變壓器運(yùn)行中的上層油溫,還不能保證變壓器的安全運(yùn)行,還必須 監(jiān)視上層油溫與冷卻空氣的溫差—即溫升。 變壓器溫度與周?chē)諝鉁囟鹊牟钪担?稱(chēng)為變壓器的溫升。對(duì) A 級(jí)絕緣的變壓器,當(dāng)周?chē)罡邷囟葹?400C 時(shí),國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繞組的溫升 650C, 上層油溫的允許溫升為 550C。 只要變壓器溫升不超 過(guò)規(guī)定值, 就能保證變壓器在額定負(fù)荷下規(guī)定的運(yùn)行年限內(nèi)安全運(yùn)行。 (變壓器 在正常運(yùn)行時(shí)帶額定負(fù)荷可連續(xù)運(yùn)行 20 年)
三、 合理容量
在正常運(yùn)行時(shí),應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷在變壓器額定容量的 75—90% 左右。
四、 合理電流范圍
變壓器低壓最大不平衡電流不得超過(guò)額定值的 25%;變壓器電源電壓變 化允許范圍為額定電壓的正負(fù) 5%。如果超過(guò)這一范圍應(yīng)采用分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整, 使電壓達(dá)到規(guī)定范圍。 (調(diào)整 時(shí)應(yīng)停電進(jìn)行)通常是改變一次繞組分接抽頭的位置實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的,連接及切換 分接抽頭位置的裝置叫分接開(kāi)關(guān),它是通過(guò)改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)來(lái)調(diào)整 變比的。電壓低對(duì)變壓器本身無(wú)影響,只降低一些出力,但對(duì)用電設(shè)備有影響; 電壓增高,磁通增加,鐵芯飽和,鐵芯損耗增加,變壓器溫度升高。
五、 過(guò)負(fù)荷
過(guò)負(fù)荷分正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷兩種情況。正常過(guò)負(fù)荷是在正常供電情況下,用戶(hù)用電量增加而引起的。它將使變壓器溫度升高,導(dǎo)致變壓器絕緣加 速老化,使用壽命降低,因此一般情況下不允許過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。特殊情況變壓器 可在短時(shí)間內(nèi)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,但在冬季不得超過(guò)額定負(fù)荷 30%,夏季不得超過(guò)額 定負(fù)荷的 15%。此外,應(yīng)根據(jù)變壓器的溫升與制造廠規(guī)定來(lái)確定變壓器的過(guò)負(fù) 荷能力。
9 變壓器維修
變壓器的故障有開(kāi)路和短路兩種。開(kāi)路用萬(wàn)用表檔很容易測(cè)出,短路的故障用萬(wàn)用表不能測(cè)出。
1、電源變壓器短路的檢查:(1)切斷變壓器的一切負(fù)載,接通電源,看變壓器的空載溫升,如果溫升較高(燙手)說(shuō)明一定是內(nèi)部局部短路。如果接通電源15~30分鐘,溫升正常,說(shuō)明變壓器正常。(2)在變壓器電源回路內(nèi)串接一支1000瓦燈泡,接通電源時(shí),燈泡只發(fā)微紅,表明變壓器正常,如果燈泡很亮或較亮,表明變壓器內(nèi)部有局部短路現(xiàn)象。
2、變壓器的開(kāi)路:一種是內(nèi)部線(xiàn)圈斷線(xiàn),但引出線(xiàn)斷線(xiàn)最常見(jiàn),應(yīng)該細(xì)心檢查,把斷線(xiàn)處重新焊接好。如果是內(nèi)部斷線(xiàn)或外部都能看出有燒毀的痕跡,那只能換新件或重繞。
10 變壓器十大品牌: