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干式变压器型号的分类,干式变压器型号性能分析

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-12-19 10:14:54

有关干式变压器型号的分类与性能,干式变压器型号的结构分为叠积式铁心和卷铁心的结构,从变压器的空载损耗、额定电压与电流等方面分析干式变压器的性能。

干式变压器型号

干式变压器型号

1、干式变压器型号

叠积式铁心和卷铁心的结构

1.1 叠积式铁心

在干式变压器中,叠积式铁心是将已纵向剪切成一定宽度的硅钢带,横剪成一定形状和尺寸的硅钢片,再将硅钢片叠积起来组成变压器铁心。

为充分发挥晶粒取向的硅钢片的优良性能,目前的铁心都采用全斜接缝结构,使磁通在铁心内的流通方向与硅钢片的晶粒取向一致。

但铁心在叠积时,每一层都有一定数量的斜接缝,所以,铁心必须交错叠积才能组成一个整体。在铁心的接缝处,铁心磁通穿越相邻硅钢片形成闭合磁路,但接缝处局部的铁心损耗会增大。为了减少接缝对变压器损耗的影响,变压器接缝形式由二级接缝发展至三级或三级以上的接缝,这样能显著降低变压器的损耗,使目前的1 000kVA变压器铁心的附加损耗系数降低至1.10~1.13。

叠积式铁心接缝区损耗增加的原因主要是接缝区产生的磁通发生畸变。对小容量的变压器,接缝对空载损耗的影响较大;对较大容量的变压器,接缝对空载损耗的影响较小。

1.2 卷铁心

卷铁心变压器的铁心是用硅钢带连续卷制而成,它最早应用于电子变压器,特别适用于单相变压器。采用晶粒取向的硅钢带卷制成的单相卷铁心,能保证磁通流通方向与硅钢带的晶粒取向一致,使材料的优良性能得到完全发挥,但在磁通的流通过程中,每一闭合磁通在1个闭合回路内至少穿越硅钢片1次。电工技术之家

将卷铁心技术推广到三相变压器,可制成三相三柱式变压器铁心,它由2个相同的内框和一个外框组成(如图1(b)所示),由于每一铁心柱都是由2个不同的框柱组成,而变压器在运行时,每个铁心柱的磁通是不断变化的,所以也存在磁通仅在2个铁心柱之间流通,而在另一铁心柱内的磁通为零的情况。

这样,一部分磁通会在不同的框之间穿越,或者在磁通为零的铁心柱内,2个框内会出现流通方向相反的磁通。无论出现哪种情况,都会增加铁心的空载损耗,因此,目前的三相三柱式卷铁心结构有一定的缺陷。

另外,根据硅钢片的特性,卷铁心必须经过退火处理,退火一方面增加了变压器的成本,另一方面退火质量对铁心的空载损耗影响较大,所以,应认真掌握退火工艺。

2、干式变压器型号

叠积式铁心变压器和卷铁心变压器的结构特点

2.1 叠积式铁心变压器

叠积式铁心变压器的铁心和线圈是分别制造的,铁心叠好后,将上铁轭拆除,然后套装铁轭绝缘和线圈,用撑条将内线圈和铁心柱撑紧,再插装上铁轭,完成器身装配。叠积式铁心变压器的结构具有下述特点:

a) 铁心的夹紧方向是铁心片的厚度方向,能很好地夹紧铁心;

b) 对双层圆筒式线圈,线圈的内层没有线圈骨架;

c) 由于在安装时拆掉了上铁轭,铁心柱和线圈之间可以很方便地用撑条撑紧;

d) 线圈是单独绕制的,绕制后线圈可以单独浸漆。

2.2 卷铁心变压器

卷铁心变压器最早由日本的一些变压器厂家制造,但日本的卷铁心变压器制造工艺与我国不一样。(www.dgjs123.com)日本的制造工艺是:在铁心卷制后,再切开一条缝,然后套装线圈。我国的卷铁心变压器的制造工艺为:将已退火的铁心成品放到卷铁心绕线机上绕线圈,绕线圈前,先将1个开成两边的线圈骨架装到铁心柱上,然后在线圈骨架上绕制线圈,绕完后,再装好夹铁,夹紧线圈,完成器身装配。

其产品结构特点:

a) 铁心的夹紧方向是硅钢片的宽度方向,不能沿硅钢片的厚度方向夹紧铁心,使整个铁心在结构上不够牢固,必须做铁心浸漆处理;

b) 内线圈的最内层一定要有线圈骨架,导致内线圈的最内层散热较差;

c) 在铁心柱与内线圈的相与相之间,没有撑条撑紧;

d) 由于线圈直接在铁心上绕制,线圈不能避开铁心单独浸漆。

3、干式变压器型号性能分析

3.1 空载损耗

变压器的空载损耗是变压器的一个非常重要的经济指标,S11系列变压器的空载损耗比S9系列变压器平均下降30%以上。对用户而言,无论是S11系列卷铁心变压器,还是S11系列叠积式铁心变压器,其空载损耗的水平都是一样的。变压器损耗

在影响叠积式变压器空载损耗的因素中,除变压器结构和铁心材料外,还有铁心剪切毛刺和叠片的质量,而剪切毛刺和叠片质量对空载损耗的影响较小,为1%~3%

干式变压器型号参数的具体含义

1 额定容量Se:指变压器在出厂时铭牌标定的额定电压、额定电流下连续运行时能输送的容量,单位kVA。其计算公式为: 三相变压器Se=1.732UeIe 单相变压器量Se=UeIe

2、额定电压Ue“指变压器长时间运行时所能承受的工作电压(铭牌上的Ue值,是指调压分接开关在中间分头时的额定电压);单位为kV。

3、额定电流Ie:在额定容量Se和允许温升条件下,允许长期通过的工作电流,单位为A。

4、短路电压Ud%:也称阻抗电压(UK%),将变压器的二次绕组短路,一次侧施加电压,至额定电流值时,原边的电压和额定电压Ue之比的百分数。即:Ud%=Ud/Ue;100%,变压器的并列运行要求Ud%值相同,当变压器二次侧短咱时,Ud%值将决定短路电流大小,所以是考虑短路电流热稳定和动稳定及继电保护整定的重要依据。

5、空载电流I。;当变压器在一次侧额定电压下,二次侧绕组空载时,在一次绕组中通过的电流,称空载电流。它起变压器的激磁作用,故又称激磁电流;一般以其占额定电流的百分数表示。空载电流的大小决定于变压器容量、磁路结构和硅钢片质量等。

6、空载损耗(铁损)ΔP0:指变压器二次侧开路,一次侧加额定电压时,变压器的损耗。它等于变压器铁芯的涡流损耗和激磁损耗,是变压器的重要性能指标。

7、短路损耗(铜损)ΔPd:变压器的铁损包括两个方面。一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗,当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。

8、铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。

9、干式变压器型号电压比:变压器两组线圈圈数分别为N1 和N2 ,N1 为初级,N2 为次级。在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1 时,其感应电动势要比初级所加的电压还要高,这种变压器称为升压变压器。

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