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电气百科:浅析变压器的构造和安装调试

发布时间:2021-08-25 21:59 

  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。它可以变换交流电压、电流和阻抗。最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成

  铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈(或原线圈),另一个线圈接用电器称为次级线圈(或副线圈)。实际的变压器是很复杂的,不可避免地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁心发热)和漏磁(经空气闭合的磁感应线)等,为了简化讨论这里只介绍理想变压器。理想变压器成立的条件是:忽略漏磁通,忽略原、副线圈的电阻,忽略铁心的损耗,忽略空载电流(副线圈开路原线圈线圈中的电流)。例如电力变压器在满载运行时(副线圈输出额定功率)即接近理想变压器情况。

  变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知,原、副线dφ/dt。式中N1、N2为原、副线(原线表示,副线表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。

  在空载电流可以忽略的情况下,有I1/ I2=-N2/N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比,且相位差π。

  理想变压器原、副线。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗,其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高,可达90%以上。

  检查包装是否完好,变压器开箱后,核对变压器铭牌数据是否符合设计要求,出厂文件是否齐全,变压器是否完好,是否有外部损坏的迹象,零部件是否发生位移和损坏,电气支撑件或连接线是否有损坏,最后核对备用零部件是否有损坏和短缺。

  首先检查变压器的基础检查预埋钢板是否水平,钢板底下应没有空穴现象,以保证变压器的基础具有良好的抗震和吸音性能,否则将使安装后的变压器噪声增大。然后,用滚杠将变压器移至安装位置,抽掉滚杠,精确调整变压器至设计位置就位,安装水平度误差符合设计要求。最后在紧靠变压器底座的四角,即预埋钢板上焊接四块短槽钢,使变压器在使用过程中不发生位置移动。

  接线时应保证带电体之间及带电体对地的最小距离,特别是电缆至高压线圈的距离。大电流低压母线应单独支持,不能直压接在变压器接线端子上,使其产生过高的机械拉力和力矩, 当电流大于1000A 时( 如本工程中使用的是2000A 低压母线),母线和变压器端子之间必须有一段软连接,以补偿导体的热膨胀冷缩,并隔离母线和变压器的振动。各接线处的电气连接处必须保持必要的接触压力,应使用弹性元件( 比如碟型塑圈或弹簧垫圈),在紧固连接螺栓时,应使用扭矩扳手,厂家提供的扭矩参考值.

  变压器的接地点在低压侧的底座上,并引出一个专用接地螺栓,上面标有接地标心,变压器的接地必须通过此点可靠地接入保护接地系统。变压器有外壳时,该外壳应与接地系统可靠相连,低压侧采用三相四线制时,中性线应与接地系统可靠相连。

  检查所有紧固件是否有松动现象,电气连接是否正确可靠,带电体间和带电体对地的绝缘距离是否符合规定,变压器附近应无异物,线圈表面应清理干净。

  (1) 检查变压器的变比和连接组别,测量高低压绕组的直流电阻,将结果与厂家提供的出厂试验数据相比较。

  (2) 检查线圈间及线圈对地的绝缘电阻, 若绝缘电阻明显低于设备出厂测量数据,则表明变压器受潮。当绝缘电阻低于1000Ω/V( 运行电压) 时,则变压器必须进行干燥处理。

  (3) 耐压试验的试验电压应符合规定,做低压耐压试验时,温度传感器TP100 应取出,试验结束后,及时将传感器归位。

  变压器经过投入运行前的认真检查后,便可通电试运行。试运行期间,必须特别注意检查以下各点。有无异常声响、噪声和振动。有无焦臭味等异常气味。有无因局部过热造成变色。通风换气是否良好。

  第一,干式变压器虽然耐潮性强,但由于它一般为敞开式结构,还是容易受潮的,尤其是我国生产的干式变压器绝缘水平较低( 较低绝缘等级)。因此,干式变压器在相对湿度70% 以下运行才能获得较高的可靠性。干式变压器也应避免长期停运,以免严重受潮。当绝缘电阻值低于1000/V( 运行电压) 时,说明变压器严重受潮,应停止试运行。

  第二,发电站升压用的干式变压器不同于油浸式变压器,禁止低压侧开路运行,以免因电网侧发生过电压或线路受到雷击,导致传递过电压而将干式变压器绝缘击穿。为了防止传递过电压危害,在干式变压器电压母线侧应加装一组过电压保护避雷器( 如Y5CS 氧化锌避雷器)。

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