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升压变压器
阅读:720时间:2018-01-29 10:19:21

升压变压器是指将电压瞬间启动,目前国内能有效做到瞬间升压的变压器生产商比较稀少,升压变压器瞬间启动升压能力比较强、升压效果较好。它区别在于无励磁调压开关不具备带负载转换档位的能力,因为这种分接开关在转换档位过程中,有短时断开过程,断开负荷电流会造成触头间拉弧烧坏分接开关或短路,故调档时必须使变压器停电。因此一般用于对电压要求不是很严格而不需要经常调档的变压器。

定义

  变压器是一种常见的电气设备,可用来把某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压。升压变压器就是用来把低数值的交变电压变换为同频率的另一较高数值交变电压的变压器。其在高频领域应用较广,如逆变电源等。

分类

  高频式
  高频升压变压器采用高频倍压整流电路,应用最新的PWM脉宽调制技术和功率IGBT器件,并根据电磁兼容性理论,采用特殊工艺,使直流发生器实现高品质、便携式。由控制箱和倍压装置两 部分组成,内设保护电阻,具有电压零位闸保护、过流及过压保护功能。体积小、重量轻、便于携带、方便、安全可靠,适用于电力部门现场直流高压试验,避雷器直流特性测试及其它需要直流高压的场合。
  直流式
  直流升压变压器具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全,通用性强和使用方便等特点。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行汇频或直流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中必不可少的重要设备。
  节能低噪:采用优质冷轧硅钢片叠装;全斜接缝;采用特殊处理工艺,有效降低了运行时的震动和噪声;以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,使的变压器更加节能、更加宁静。
  高可靠性:提高产品质量和可靠性,将是我们不懈的追求。在质保体系及可靠性工程方面进行大量的基础研究,积极进行可靠性认证,进一步提高变压器的可靠性和使用寿命。
  环保特性:具有耐热性,防潮性,稳定性,化学兼容性,低温性,抗辐射性和无毒性。
  交流式
  交流升压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。交流升压变压器具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全,通用性强和使用方便等特点。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行汇频或交流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中必不可少的重要设备。
  干式
  相对于油式变压器,干式升压变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的系列,损耗和噪声降到了新的水平,更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。干式升压变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的,根据使用环境特征及防护要求,干式升压变压器可选择不同的外壳。通常选用IP23防护外壳,可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入,造成短路停电等恶性故障,为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外,则可选用IP23防护外壳,除上述IP20防护功能外,更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降,选用时要注意其运行容量的降低。
  低频式
  低频变压器铁芯磁通和施加的电压有关。在电流中励磁电流不会随着负载的增加而增加。虽然负载增加铁芯不会饱和,将使线圈的电阻损耗增加,超过额定容量由于线圈产生的热量不能及时的散出,线圈会损坏,假如你用的线圈是由超导材料组成,电流增大不会引起发热,但变压器内部还有漏磁引起的阻抗,但电流增大,输出电压会下降,电流越大,输出电压越低,所以变压器输出功率不可能是无限的。假如你又说了,变压器没有阻抗,那么当变压器流过电流时会产生特别大电动力,很容易使变压器线圈损坏,虽然你有了一台功率无限的变压器但不能用。只能这样说,随着超导材料和铁芯材料的发展,相同体积或重量的变压器输出功率会增大,但不是无限大!

性质

  变压器----静止的电磁装置,变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能。变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。变压器原理与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组,与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组,一次绕组的,二次绕组的,电压相量U1电压相量U2,电流相量I1电流相量I2,电动势相量E1电动势相量E2,匝数N1匝数N2,同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为φm,该磁通量称为主磁通。
  物理公式:U1/U2=N1/N2=I2/I1(U1、U2为电压,N1、N2为线圈匝数,I1I2为电流)。

故障

  因变压器出口短路导致变压器内部故障和事故的原因很多,也比较复杂,它与结构设计、原材料的质量、工艺水平、运行工况等因数有关,但电磁线的选用是关键。从近几年解剖变压基于变压器静态理论设计而选用的电磁线,与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。
  1、绕组绕制较松,换位处理不当,过于单薄,造成电磁线悬空。从事故损坏位置来看,变形多见换位处,尤其是换位导线的换位处。
  2、各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的,而事实上变压器的漏磁场并非均匀分布,在铁轭部分相对集中,该区域的电磁线所受到机械力也较大;换位导线在换位处由于爬坡会改变力的传递方向,而产生扭矩;由于垫块弹性模量的因数,轴向垫块不等距分布,会使交变漏磁场所产生的交变力延时共振,这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形的根本原因。
  3、绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。
  4、抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况,根据试验结果,电磁线的温度对其屈服极限?0.2影响很大,随着电磁线的温度提高,其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降,在250℃下抗弯抗拉强度要比在50℃时下降上,延伸率则下降40%以上。而实际运行的变压器,在额定负荷下,绕组平均温度可达105℃,最热点温度可达118℃。一般变压器运行时均有重合闸过程,因此如果短路点一时无法消失的话,将在非常短的时间内(0.8s)紧接着承受第二次短路冲击,但由于受第一次短路电流冲击后,绕组温度急剧增高,根据GBl094的规定,最高允许250℃,这时绕组的抗短路能力己大幅度下降,这就是为什么Satons变压器重合闸后发生短路事故居多。
  5、采用软导线,也是造成变压器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期对此认识不足,或绕线装备及工艺上的困难,制造厂均不愿使用半硬导线或设计时根本无这方面的要求,从发生故障的变压器来看均是软导线。
  6、外部短路事故频繁,多次短路电流冲击后电动力的积累效应引起电磁线软化或内部相对位移,最终导致绝缘击穿。
  7、绕组线匝或导线之间未固化处理,抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无一损坏。

保养

  1、为保护高压发生器及机头内所装的绝缘油的绝缘性能,一般不应随意打开观察窗口和拧松四周的固定螺钉,以防止油液吸潮或落灰尘而降低绝缘性能。
  2、检查变压器周边照明、散热、除尘设备是否完好,并用干净的布擦去变压器身及瓷瓶上的灰尘。
  3、检查变压器高压侧负荷开关,确保操作灵活,接触良好,传动部分作润滑处理。
  4、拉开高压接地刀,检查接地处于断开位置无误后,合上高压负荷开关,让变压器试运行,并取下高压侧标识牌,注意在断开或合上变压器高压负荷开关时,现场必须有两人以上。
  5、当需要更换新油时,应取得当地电力部门的协助,检查新油的性能,要求其绝缘强度不低于25000伏/2.5毫米;而组合机头内的油绝缘强度应在30000伏/2.5毫米以上。
  6、用2500V的摇表测量变压器高低压线圈绝缘阻值(对地和相间),确认符合要求(在室温30℃时,10KV变压器高压侧大于20MΩ,低压侧大于13MΩ。在测试前,应接好接地电线,测定完毕后,应进行放电。
  7、高压发生器或组合机头必须有良好的接地线,应经常用欧姆表测量其外壳、控制台外壳、外接地线三者是否导通,并紧固接地螺栓。

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