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【變壓器簡介】變壓器是用來變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止的電器設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)電能傳遞的。變壓器其用途可分為電力變壓器、試驗(yàn)變壓器、儀用變壓器及特殊用途的變壓器:電力變壓器是電力輸配電、電力用戶配電的必要設(shè)備;試驗(yàn)變壓器對電器設(shè)備進(jìn)行耐壓(升壓)試驗(yàn)的設(shè)備;儀用變壓器作為配電系統(tǒng)的電氣測量、繼電保護(hù)之用(PT、CT);特殊用途的變壓器有冶煉用電爐變壓器、電焊變壓器、電解用整流變壓器、小型調(diào)壓變壓器等。電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備,是用來將某一數(shù)值的交流電壓(電流)變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓(電流)的設(shè)備。當(dāng)一次繞組通以交流電時,產(chǎn)生交變的磁通,交變的磁通通過鐵芯導(dǎo)磁作用,在二次繞組中感應(yīng)出交流電動勢。二次感應(yīng)電動勢的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān),即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能,因此,額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個表現(xiàn)功率的慣用值,它是表征傳輸電能的大小,以kVA或MVA表示,當(dāng)對變壓器施加額定電壓時,根據(jù)它來確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流。較為節(jié)能的電力變壓器是非晶合金鐵心配電變壓器,其大優(yōu)點(diǎn)是,空載損耗值特低。終能否確保空載損耗值,是整個設(shè)計過程中所要考慮的核心問題。當(dāng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置時,除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外,同時在計算時還須合理選取非晶合金的特性參數(shù)。
變壓器系統(tǒng)出現(xiàn)大擾動,引發(fā)電壓大幅度下降時,調(diào)度員應(yīng)及時采取措施,閉鎖有載調(diào)壓,并切除部分負(fù)荷,系統(tǒng)有功和無功缺額,或在系統(tǒng)中設(shè)置電壓降低自動減負(fù)荷裝置,抵消變壓器控制產(chǎn)生的負(fù)面影響,快速動作,限制局部擾動發(fā)展為或主網(wǎng)事故。根據(jù)《電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定,除了在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的220 kV及以上的降壓變壓器及聯(lián)絡(luò)變壓器(例如接于出力變化大的電廠或接于時而為送端,時而為受端的母線等)時,可采用帶負(fù)荷調(diào)壓方式外,一般不宜采用帶負(fù)荷調(diào)壓方式。對高電壓大容量變壓器(包括升壓變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器),為提高本身的可靠性,防止諧振過電壓,也應(yīng)盡可能不用分接頭,必要時也僅用調(diào)節(jié)范圍不大的無載調(diào)壓方式,在變壓器內(nèi)采用氧化鋅避雷器作吸收過電壓保護(hù)。對兩臺并聯(lián)運(yùn)行的有載調(diào)壓變壓器,容許在85%變壓器額定負(fù)荷電流及以下的情況時進(jìn)行分接頭變換操作,對85%以上的情況應(yīng)閉鎖分接頭變換。另外,設(shè)置可靠的失步保護(hù),確保兩臺變壓器同步切換。
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主要功能為了保一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全,需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù),能夠?qū)崿F(xiàn)某項控制功能的若干個電器組件的組合,稱為控制回路或二次回路。這些設(shè)備要有以下功能:1、自動控制功能:高壓和大電流開關(guān)設(shè)備的體積是很大的?,一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘,特別是當(dāng)設(shè)備出了故障時,需要開關(guān)自動切斷電路,要有一套自動控制的電氣操作設(shè)備,對供電設(shè)備進(jìn)行自動控制;2、保護(hù)功能:電氣設(shè)備與線路在運(yùn)行過程中會發(fā)生故障,電流(或電壓)會超過設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度,這需要一套檢測這些故障信號并對設(shè)備和線路進(jìn)行自動調(diào)整(斷開、切換等)的保護(hù)設(shè)備;3、監(jiān)視功能:電是眼睛看不見的,一臺設(shè)備是否帶電或斷電,從外表看無法分辨,這需要設(shè)置各種視聽信號,如燈光和音響等,對一次設(shè)備進(jìn)行電氣監(jiān)視;4、測量功能:燈光和音響信號只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)(有電或斷電),如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況,還需要有各種儀表測量設(shè)備,測量線路的各種參數(shù),如電壓、電流、頻率和功率的大小等。在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中,傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代,但在小型設(shè)備和地局部控制的電路中仍有一定的應(yīng)用范圍。這也都是電路實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動化控制的基礎(chǔ)。系統(tǒng)組成常用的控制線路的基本回路由以下幾部分組成。1、電源供電回路:供電回路的供電電源有AC380V和220V等多種;2、保護(hù)回路:保護(hù)(輔助)回路的工作電源有單相220、36V或直流220、24V等多種,對電氣設(shè)備和線路進(jìn)行短路、過載和失壓等各種保護(hù),由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護(hù)組件組成;3、信號回路:能及時反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路,如不同顏色的信號燈,不同聲響的音響設(shè)備等;4、自動與手動回路:電氣設(shè)備為了提高工作效率,一般都設(shè)有自動環(huán)節(jié),但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中,控制線路中還需要設(shè)置手動環(huán)節(jié),通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實(shí)現(xiàn)自動與手動方式的轉(zhuǎn)換;5、制動停車回路:切斷電路的供電電源,并采取某些制動措施,使電動機(jī)迅速停車的控制環(huán)節(jié),如能耗制動、電源反接制動,倒拉反接制動和再電制動等;6、自鎖及閉鎖同路:啟動按鈕松開后,線路保持通電,電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié),如接觸器的動合觸點(diǎn)串聯(lián)在線圈電路中。兩臺或兩臺以上的電氣裝置和組件,為了保設(shè)備運(yùn)行的安全與可靠,只能一臺通電啟動,另一臺不能通電啟動的保護(hù)環(huán)節(jié),叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個接觸器的動斷觸點(diǎn)分別串聯(lián)在對方線圈電路中。【電力變壓器保護(hù)選擇】變壓器一次電流=S/(1.732*,二次電流=S/(1.732*變壓器一次熔斷器選擇=1.5~2倍變壓器一次額定電流(100KVA以上變壓器)。變壓器二次開關(guān)選擇=變壓器二次額定電流。800KVA及以上變壓器除應(yīng)安裝繼電器和保護(hù)線路,系統(tǒng)回路還應(yīng)配置相適應(yīng)的過電流和速斷保護(hù);定值整定和定期校驗(yàn)。并行條件、應(yīng)同時滿足以下條件__聯(lián)接組別應(yīng)相同、電壓比應(yīng)相等(允許有±0.5%的誤差)、阻抗電壓應(yīng)相等(允許有±10%的差別)、容量比不應(yīng)大于3三相變壓器是3個相同的容量單相變壓器的組合.它有三個鐵芯柱,每個鐵芯柱都繞著同一相的2個線圈,一個是高壓線圈,另一個是低壓線圈.工作原理、用于國內(nèi)變壓器的高壓繞組一般聯(lián)成Y接法,中壓繞組與低壓繞組的接法要視系統(tǒng)情況而決定。所謂系統(tǒng)情況是指高壓輸電系統(tǒng)的電壓相量與中壓或低壓輸電系統(tǒng)的電壓相量間關(guān)系。如低壓系配電系統(tǒng),則可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定決定。高壓繞組常聯(lián)成Y接法是由于相電壓可等于線電壓的57.7%,每匝電壓可低些。.國內(nèi)的53220與110kV的輸電系統(tǒng)的電壓相量都是同相位的,所以,對下列電壓比的三相三繞組或三相自耦變壓器,高壓與中壓繞組都要用星形接法。當(dāng)三相三鐵心柱鐵心結(jié)構(gòu)時,低壓繞組也可采用星形接法或角形接法,它決定于低壓輸電系統(tǒng)的電壓相量是與中壓及高壓輸電系統(tǒng)電壓相量為同相位或滯后30°電氣角。500/220/LVkV─YN,ynyn0或YN,ynd220/110/LVkV─YN,ynyn0或YN,ynd330/220/LVkV─YN,ynyn0或YN,ynd330/110/LVkV─YN,ynyn0或YN,ynd.國內(nèi)60與35kV的輸電系統(tǒng)電壓有二種不同相位角。如220/60kV變壓器采用YNd11接法220/69/10kV變壓器用YN,ynd11接法,這二個60kV輸電系統(tǒng)相差30°電氣角。當(dāng)220/110/35kV變壓器采用YN,ynd11接法,110/35/10kV變壓器采用YN,ynd11接法,以上兩個35kV輸電系統(tǒng)電壓相量也差30°電氣角。所以,決定60與35kV級繞組的接法時要慎重,接法符合輸電系統(tǒng)電壓相量的要求。根據(jù)電壓相量的相對關(guān)系決定60與35kV級繞組的接法。否則,即使容量對,電壓比也對,變壓器也無法使用,接法不對,變壓器無法與輸電系統(tǒng)并網(wǎng)。.國內(nèi)3與0.4kV輸電與配電系統(tǒng)相量也有兩種相位。在地區(qū),有一種10kV與110kV輸電系統(tǒng)電壓相量差60°電氣角,此時可采用110/35/10kV電壓比與YN,yny10接法的三相三繞組電力變壓器,但限用三相三鐵心柱式鐵心。.但要注意:單相變壓器在聯(lián)成三相組接法時,不能采用YNy0接法的三相組。三相殼式變壓器也不能采用YNy0接法。三相五柱式鐵心變壓器采用YN,ynyn0接法時,在變壓器內(nèi)要有接成角形接法的四繞組,它的出頭不引出(結(jié)構(gòu)上要做電氣試驗(yàn)時引出的出頭不在此例)。.不同聯(lián)結(jié)組的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時,一般的規(guī)定是聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號相同。.配電變壓器用于多雷地區(qū)時,可采用Yzn11接法,當(dāng)采用z接法時,阻抗電壓算法與Yyn0接法不同,同時z接法繞組的耗銅量要多些。Yzn11接法配電變壓器的防雷性能較好。.三相變壓器采用四個卷鐵心框時也不能采用YNy0接法。.以上都是用于國內(nèi)變壓器的接法,如出口時應(yīng)按要求供應(yīng)合適的接法與聯(lián)結(jié)組標(biāo)號。.一般在高壓繞組內(nèi)都有分接頭與分接開關(guān)相聯(lián)。因此,選擇分接開關(guān)時(包括有載調(diào)壓分接開關(guān)與無勵磁調(diào)壓分接開關(guān)),注意變壓器接法與分接開關(guān)接法相配合(包括接法、試驗(yàn)電壓、額定電流、每級電壓、調(diào)壓范圍等)。對YN接法的有載調(diào)壓變壓器所用有載調(diào)壓分接開關(guān)而言,還要注意中點(diǎn)能引出。
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