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備。它是根據(jù)電磁感應的原理實現(xiàn)電能傳遞的。變壓器就其用途可分為電力變壓器、試驗變壓器、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備;試驗變壓器對電器設備進行耐壓(升壓)試驗的設備;儀用變壓器作為配電系統(tǒng)的電氣測量、繼電保護之用(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、小型調壓變壓器等。
電力變壓器是一種靜止的電氣設備,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)的設備。當一次繞組通以交流電時,就產生交變的磁通,交變的磁通通過鐵芯導磁作用,就在二次繞組中感應出交流電動勢。二次感應電動勢的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關,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,其最大優(yōu)點是,空載損耗值特低。最終能否確??蛰d損耗值,是整個設計過程中所要考慮的核心問題。當在產品結構布置時,除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外,同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數(shù)。
工作原理:用于國內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)情況就是指高壓輸電系統(tǒng)的電壓相量與中壓或低壓輸電系統(tǒng)的電壓相量間關系。如低壓系配電系統(tǒng),則可根據(jù)標準規(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。
1).國內的500、330、220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。當三相三鐵心柱鐵心結構時,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,yn0,yn0或YN,yn0,d11
220/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11
330/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11
330/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11
2).國內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,與220/69/10kV變壓器用YN,yn0,d11接法,這二個60kV輸電系統(tǒng)相差30°電氣角。
當220/110/35kV變壓器采用YN,yn0,d11接法,110/35/10kV變壓器采用YN,yn0,d11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,接法必須符合輸電系統(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)。
3).國內10、6、3與0.4kV輸電與配電系統(tǒng)相量也有兩種相位。在上海地區(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,yn0,y10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。
4).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必須采用YN,yn0,yn0接法時,在變壓器內要有接成角形接法的第四繞組,它的出頭不引出(結構上要做電氣試驗時引出的出頭不在此例)。
5).不同聯(lián)結組的變壓器并聯(lián)運行時,一般的規(guī)定是聯(lián)結組別標號必須相同。
6).配電變壓器用于多雷地區(qū)時,可采用Yzn11接法,當采用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。
7).三相變壓器采用四個卷鐵心框時也不能采用YNy0接法。
8).以上都是用于國內變壓器的接法,如出口時應按要求供應合適的接法與聯(lián)結組標號。
9).一般在高壓繞組內都有分接頭與分接開關相聯(lián)。因此,選擇分接開關時(包括有載調壓分接開關與無勵磁調壓分接開關),必須注意變壓器接法與分接開關接法相配合(包括接法、試驗電壓、額定電流、每級電壓、調壓范圍等)。對YN接法的有載調壓變壓器所用有載調壓分接開關而言,還要注意中點必須能引出。