干式变压器简介
2α +1)ImCos(ω t-75°) 60°≤ω t<90°
i=(2α +1)ImCos(ω t-105°)90°≤ω t<120°
(α +1)ImCos(ω t-135°)120°≤ω t<150°
(α ImCos(ω t-165°)
150°≤ω t<180°
式中:α =0.57735
整流变压器
压一般采用分段圆筒式,低压为多层圆筒式。 2)高压采用分段圆筒式,低压采用铜箔绕制。 3)高、低压绕组均采用铜箔绕制。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
在用导线绕制时,一般采用绝缘材料和导线一起 伴绕,绕制后装模,放置在浇注罐内干燥、抽 真空。待一定时间真空度和湿度到达要求时, 将配好料的树脂在真空状态下缓慢浇注。浇注 完毕后放置在烘箱里固化。真空浇注使线圈内 部不含气泡,保证线圈具有较高的耐压水平, 浇注后具有较高的机械强度。
2.6.3 部分化工、冶金企业的整流变压器与冶金电炉变压器。
2.6.4 地下铁道等的牵引变压器。
2.6.5 其他不宜于采用油浸变压器的场所。
干式变压器的特点
2.6 近年来干式变压器在国内外的发展概况
2.6.1 近20年来,随着世界经济的发展,干变在全世界取得了迅 猛的发展,尤其是在配电变压器中,干变所占的比例愈来愈大, 据统计,在欧美等发达国家中,它已占到配变的40%~50%。在我 国,目前干式变压器在大、中城市中平均约占15%~20%,而在北 京、上海、广州、深圳等城市,约占到50%左右。从产量上来看 ,我国自1989年第二次城网改造会议之后,干式变压器的产量有 了显著的增长,从90年代起,每年大致以20%左右的速度递增, 1999年的总产量已逼近10000MVA(该值已大大超过了10年前预测 的 4 5 0 0 MVA), 而 2 0 0 2 年 的 总 产 量 达 2 0 0 0 0 MVA,2004 年 已 达 32000MVA。这样的增速,在世界上也是前所未有的。
3.4 谐波含量对比
由计算结果可知 :二十四相整流电 流谐波总量6. 11% 比十二相整流谐波 总量13.31% 减少 了50%以上;此外 ,二十四相整流的 电流谐波频率高( 23,25次谐波), 可以降低工程滤波 费用。
十二脉波整流
谐波阶次 1
谐波比例(% 10)0.00
2
0.00
3
0.45
4
0.00
2
0.00
3
0.06
4
0.00
5
0.06
6
0.00
7
0.54
8
0.00
9
0.56
10
0.00
11
1.19
12
0.00
13
1.01
14
0.00
15
0.35
16
0.00
17
0.33
18
0.00
19
0.09
20
0.00
21
0.09
22
0.00
23
4.30
24
0.00
25
3.94
谐波总量
6.11%
整流变压器
2.5.7 运行损耗低,运行效率高。
2.5.8 噪声小:SC(B)9系列配电变压器通常可控制在50dB以下
2.5.9 局部放电量小 (通常在5PC以下),可靠性高,可保证长 期安全运行,寿命可达30年。
2.5.10 绝缘强度高:浇注用环氧树脂具有18~22kV/mm的绝缘击 穿场强。
干式变压器的特点
基本原理
根据欧姆定律,推算空载漏抗电压:
(U=I*R)
基本原理
1.3一、二次电路的电压方程式:
重要公式
1.4 几个重要公式:
1)一二次绕组的端电压之比等于感应电压 之比等于匝数比
U1 U2
=
E1 E2
=
W1 W2
= Kw
Kw:叫变比(Kw>1)。
若(Kw<1),则 1/KW 叫变比
重要公式 2)流过一二次绕组的电流之比等于匝数比的反比
整流变压器
这种整流方式,其变压器与整流器结构较简单,但对 电网产生谐波分量较大。
图一
b. 直流输出Ud波形
整流变压器
c. 低压a相电流波形
整流变压器
3.2 十二相(十二脉波)整流 a. 整流原理 选择两组三相变压器—整流器系统,使两
组变压器二次电压之间相差30°电角度,其直 流电压脉冲分量也相差30°电角度,将两组桥 式整流器输出并联运行,即可实现将三相交流 电源整流输出十二脉波直流的等效十二相整流。 其电路原理图如图5示。
I1 I2
=
W2 W1
基本原理
变压器负载运行示意图
变压器的短路阻抗
1.5 短路阻抗: 在额定频率和参考温度下,一对绕组中 某一绕组端子之间的等效串连阻抗, Z=R+jX(Ω)。确定此值时,另一绕组 的端子短路,而其他绕组(如果有)开 路。 --(GB 1094.1-1996)
变压器的短路阻抗
短路阻抗的物理意义: 表征变压器的某一次绕组在短路状况下, 对外电路呈现出来的阻抗特性。 Z=R+jX 电抗分量 电阻分量
变压器的基本参数
小结: 变压器的基本参数有: 1)一、二次绕组的额定电压(及分接范围); 2)短路阻抗; 3)连接组别; 4)额定容量; 5)绝缘等级; 6)耐压水平; 7)损耗标准; 8)额定频率;
第二部分
干式变压器的结构、特点及制造工艺
干式变压器的结构
干式变压器的构成
干式变压器的结构
铁心(磁路)
干式变压器的结构
2.1 铁心的结构及工艺 铁心的夹紧结构使铁心的磁导体成为紧固的整体。它承
受了夹紧力、起吊变压器的重力和变压器短路时产生 的机械应力。通常有如下几种夹紧结构: 1)有孔铁轭螺杆,拉螺杆夹紧结构。适用于小容量产品 (200kVA以下); 2)有孔铁轭螺杆,拉板结构。适用于中等容量产品 (315kVA~5000kVA); 3)无孔绑扎,拉板结构。适用于大容量产品(5000kVA 以上);
干式变压器的特点
2.5 环氧树脂浇注式变压器的特点
2.5.1 防灾性能突出:无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火, 不致引发爆炸等二次灾害。
2.5.2 抗突发短路能力强:抗开裂、抗温度变化,机械强度高 。由于树脂的材料特性,加之绕组是整体浇注,经加热固化成型 后成为一个刚体所以机械强度很高,经突发短路试验证明,浇注 式变压器因短路而损坏的极少。
2.5.3 环境性能优越:环氧树脂是化学上极其稳定的一种材料 ,防潮、防尘,即使在大气污秽等恶劣环境下也能可靠地运行, 甚至可在100%湿度下正常运行,停运后无需干燥预热即可再次 投运。可以在恶劣的环境条件下运行,是环氧浇注式干变较之浸 渍式干变的突出优点之一。
2.5.4 体积小、重量轻,据有关人士统计,油变的外形尺寸为 干变的2倍多。安装调试方便 。
2.6 干式变压器的应用场所 目前,干式变压器的应用场所有:
2.6.1 城市及大型工矿区要求防火、防爆的场所,如高层建筑、 地下建筑、机场、交通枢纽、通讯与信息中心、重要市政设施, 城市人口密集区、商业中心等处的6~10kV配电变压器以及35kV电 力变压器。
2.6.2 火电厂、水电厂、核电厂的自用电变压器、发电机的励磁 变压器。
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
铁心的绝缘与变压器其他绝缘一样占有重要的地 位。包括铁心片相互间的绝缘、铁心片与结构 件之间的绝缘2种。铁心片间的绝缘把铁心截面 分成许多细小的小截面。硅钢片越薄、分割的 截面越小、产生的涡流损耗就越小。同时由于 绝缘层的存在,因此铁心需要单点接地,以避 免铁心放电和产生环流而增大损耗。
2.6.2 从上述数据可见,目前我国已成为世界上干变产销量最大 的国家之一,无论在工厂规模、产品的容量、电压等方面均已处 于世界领先水平。
第三部分
地铁牵引整流变压器
整流变压器
一、整流原理 3 基本原理 3.1 三相桥式整流 a. 整流原理 采用三相双线圈变压器(如Dy11,Yy0), 与三相桥式整流器一起,实现将三相交流电源 整流输出六脉波直流电源,其电路原理图如图1。
变压器的短路阻抗
变压器的短路阻抗
短路阻抗: 同时也反应了 变压器漏磁空 间的大小
三相变压器的连接
三相绕组的主要连接方式
星型接法(Y接) 分类 三角型接法(D接)
曲折型接法(Z接)
Y型接法
三相变压器的连接
线电流=相电流
IA=IAφ;
线电压 =√3X相电压
UA=√3×UAφ;
(以上均为有效值)
D型接法
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
铁心在装配完后,需要在铁心表面涂绝缘漆以保 护硅钢片不受损伤,还能防止硅钢片生锈。绝 缘漆的绝缘耐热等级应当与铁心采用的绝缘南 热等级相符。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
浇注干式变压器的绕组结构主要有下列三种类型: 1)高、低压绕组均采用导线绕制的层式绕组。高
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
当低压采用箔式绕制时,在层间设置DMD预浸布作 为层间绝缘,在绕制好后只要加热固化即可, 这样低压绕组就无需外模。除了工艺性能好, 可提高生产效率之外,还可以降低横向漏磁从 而时轴向电动力减小,相应的提高了产品的抗 短路强度,降低了附加损耗。
干式变压器的特点
三相变压器的连接
线电压=相电压
UA=UAφ;
线电流 =√3X相电流
IA=√3×IAφ;
(以上均为有效值)
三相变压器的连接
连接组标号(连接组别):
定义:用一组字母和时钟序数指示高压、 中压(如果有)及低压绕组的连接方式, 且表示中压、低压绕组对高压绕组相位 移关系的通用标号。 --(GB1094.1-1996)