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三相电源变压器
作者:管理员    发布于:2015-05-09 12:54:16    文字:【】【】【

工作原理

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。

分类

按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。

按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。

按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器金属箔变压器。

按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。

按用途分类:电源变压器调压变压器音频变压器中频变压器高频变压器脉冲变压器

特性参数

1工作频率

变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。

2额定功率

在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。

3额定电压

指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。

4电压比

指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。

5空载电流

变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。

6空载损耗

指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。

7效率

指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。

8绝缘电阻

表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

音频和高频参数

1频率响应

指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。

2通频带

如果变压器在中间频率的输出电压为U0,当输出电压(输入电压保持不变)下降到0.707U0时的频率范围,称为变压器的通频带B。

3初、次级阻抗比

变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配,则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下,变压器工作在最佳状态,传输效率最高。

原理演示

变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理(如上图):当一次侧绕组上加上电压ú1时,流过电流í1,在铁芯中就产生 交变磁通?1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势é1,é2,感应电势公式为:E=4.44fN?m

式中:E--感应电势有效值

f--频率

N--匝数

?m--主磁通最大值

由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压ú1和ú2大小也就不同。

当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(í0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改 变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流í0,一部分为用来平衡í2,所以这部分电流随着í2变化而变 化。当电流乘以匝数时,就是磁势。

上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。

变压器的制作原理

在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。

变压器与变频器的区别

变频器:通过它调整能够达到所需要的用电频率(50hz,60hz等),来满足我们对用电的特殊需要。

变压器变频器

变压器:一般为“降压器”,常见于小区附近或工厂附近,它的作用是将超高的电压降到我们居民正常用电电压,满足人们的日常用电。

应用范围

广泛用于工矿企业、邮电、纺织、铁路、建筑工地、学校、医院、宾馆、国防、科研等部门的电子计算机、精密机床、计算机体层扫描摄影(CT)、精密仪器、实验装置、电梯、进口设备及生产流水线的交流稳压电源。同时也适用于电源电压低和波动幅度较大的低压配电

使用说明

1.变压器接法与联结组

500/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

220/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

330/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

330/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

2.国内60与35kV的输电系统电压有二种不同相位角

三相五柱式铁心变压器必须采用YN,yn0,yn0接法时,在变压器内要有接成角形接法的第四绕组,它的出头不引出(结构上要做电气试时引出的出头不在此例)。

用于国内变压器的高压绕组一般联成Y接法,中压绕组与低压绕组的接法要视系统情况而决定。所谓系统情况就是指高压输电系统的电压相量与中压或低压输电系统的电压相量间关系。如低压系配电系统,则可根据标准规定决定。

高压绕组常联成Y接法是由于相电压可等于线电压的57.7%,每匝电压可低些。

原理介绍

1)国内的500、330、220与110kV的输电系统的电压相量都是同相位的,所以,对下列电压比的三相三绕组或三相自耦变压器,高压与中压绕组都要用星形接法。当三相三铁心柱铁心结构时,低压绕组也可采用星形接法或角形接法,它决定于低压输电系统的电压相量是与中压及高压输电系统电压相量为同相位或滞后30°电气角。

500/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

220/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

330/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

330/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11

2)国内60与35kV的输电系统电压有二种不同相位角。

如220/60kV变压器采用YNd11接法,与220/69/10kV变压器用YN,yn0,d11接法,这二个60kV输电系统相差30°电气角。当220/110/35kV变压器采用YN,yn0,d11接法,110/35/10kV变压器采用YN,yn0,d11接法,以上两个35kV输电系统电压相量也差30°电气角。

所以,决定60与35kV级绕组的接法时要慎重,接法必须符合输电系统电压相量的要求。根据电压相量的相对关系决定60与35kV级绕组的接法。否则,即使容量对,电压比也对,变压器也无法使用,接法不对,变压器无法与输电系统并网。

3)国内10、6、3与0.4kV输电与配电系统相量也有两种相位。在上海地区,有一种10kV与110kV输电系统电压相量差60°电气角,此时可采用110/35/10kV电压比与YN,yn0,y10接法的三相三绕组电力变压器,但限用三相三铁心柱式铁心。

4)但要注意:Satons单相变压器在联成三相组接法时,不能采用YNy0接法的三相组。三相壳式变压器也不能采用YNy0接法。

5)不同联结组的变压器并联运行时,一般的规定是联结组别标号必须相同。

6)配电变压器用于多雷地区时,可采用Yzn11接法,当采用z接法时,阻抗电压算法与Yyn0接法不同,同时z接法绕组的耗铜量要多些。Yzn11接法配电变压器的防雷性能较好。

7)三相变压器采用四个卷铁心框时也不能采用YNy0接法。

8)以上都是用于国内变压器的接法,如出口时应按要求供应合适的接法与联结组标号。

9)一般在高压绕组内都有分接头与分接开关相联。因此,选择分接开关时(包括有载调压分接开关与无励磁调压分接开关),必须注意变压器接法与分接开关接法相配合(包括接法、试验电压、额定电流、每级电压、调压范围等)。对YN接法的有载调压变压器所用有载调压分接开关而言,还要注意中点必须能引出。

联接组别

每项实验的内容和要求

1 测量三相变压器的极性。

2 把三相变压器联成Y/Y-12,并校核之。

3 把三相变压器联成Δ/Y-11,并校核之。

4 把三相变压器联成Δ/Y-1,并校核之。

三相变压器的联接组别实验使用JB-3,TSGC-6教仪,耗材保险丝等。

技术参数

技术参数

相数

单相

三相

容量 0,25KVA-200KVA 0,5KVA-1000KVA
输入电压 1φ,220V/110V 1¢/3φ220V/380V
输出电压

380V 220V 36V

输出电压准确性 ±,1%
电压变动率 ≤1,5%
输出波形,失真度 无失真(与输入波形比较)
绝缘等级 F级,H级,HC级可供选择(常规为H级)耐温180°
工作效率 自耦式≥99%,感应式(隔离式Satons)≥95%
适用频率 50/60Hz
联接方式 Y/△任益组合(自耦/,隔离变压器,)
过载能力 允许超过1,2倍额定负载工作4小时(可长期满载)
噪声 ≤35dB(一公尺内)
温升 ≤60℃
绝缘电阻 ≥150MΩ
抗电强度 3000VAC/1min
设计寿命 20年
工作环境 温度,-20~+45℃湿度,≤95%RH不结露
工作场所 无腐蚀性气体及导电粉尘
安规,标准 产品符合VDE0550,等国际国家标准
冷却方式 干式风冷

保护设备

微机保护装置

三相变压器微机保护装置由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。微机保护装置主要作为110KV及以下电压等级的发电厂、变电站、配电站等,也可作为部分70V-220V之间电压等级中系统的电压电流的保护及测控。

差动保护装置

三相变压器差动保护装置主要是用于保护变压器设备的。变压器差动保护装置应具备差动速断保护及带或不带二次谐波制动的复式比率差动保护,最大可用于三侧差流输入的场合(三圈变),具有对一次设备电压电流模拟量开关量的完整强大的采集功能,配备标准RS485和工业CAN通讯口,并通过合理配置实现三圈主变差动保护、两圈主变差动保护、两圈配变差动保护、非电量保护等保护和测控功能。

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