降壓變壓器工作原理詳解

傲壹電子

降壓變壓器是把指輸入端的較高電壓，轉(zhuǎn)換為輸出相對偏低的理想電壓，從而達(dá)到降壓的目的變壓器。 降壓變壓器是輸變電系統(tǒng)中十分重要的設(shè)備，其正常運(yùn)行不僅關(guān)系到本身的安全、用戶的可靠供電，而且直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

降壓變壓器保護(hù)的配置應(yīng)該滿足在任何情況下，都不能燒毀變壓器，使事故擴(kuò)大，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

降壓變壓器工作原理

是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理：當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓時(shí)，流過電流在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通這些磁通稱為主磁通，主磁通會(huì)穿過，一次，二次繞組，繞組內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這時(shí)如果二次側(cè)接入負(fù)載，便會(huì)有電流流出，產(chǎn)生電能。

原理說明

式中：E--感應(yīng)電勢有效值f--頻率N--匝數(shù)主磁通最大值由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓大小也就不同。

當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí)，一次側(cè)僅流過主磁通的電流，這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流時(shí)，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時(shí)，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流為用來平衡，所以這部分電流隨著變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí)，這就是磁勢。

電磁裝置

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能電壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組與負(fù)載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組一次繞組的二次繞組的電壓相量 U1電壓相量 U2電流相量 I1電流相量 I2電動(dòng)勢相量 E1電動(dòng)勢相量 E2匝數(shù) N1匝數(shù) N2同時(shí)交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為φm ，該磁通量稱為主磁通。

繼電保護(hù)原理

在研究電力系統(tǒng)的運(yùn)行及故障，以及探討應(yīng)對異常反應(yīng)的對策時(shí)，在這些過程中主要用有觸點(diǎn)的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)以及降壓變壓器、發(fā)電機(jī)、輸電線路等元件，來使其避免損害，這也就稱為繼電保護(hù)，它主要就是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可以向運(yùn)行的工作人員及時(shí)的發(fā)出預(yù)警信號，或者是向控制的斷路器發(fā)出跳ICJ的命令，來控制離發(fā)生故障的元件最近的跳ICJ裝置，讓故障元件及時(shí)的從電力系統(tǒng)中斷開，從而更大程度的降低電力元件的損傷，降低電力系統(tǒng)安全供電的風(fēng)險(xiǎn)，因此明白繼電保護(hù)裝置的原理十分重要，下圖是一種類型的繼電保護(hù)原理機(jī)構(gòu)圖。

電力系統(tǒng)中的降壓變壓器等的中有異常存在時(shí)，除了要加強(qiáng)監(jiān)管外，同時(shí)也要聯(lián)系繼電保護(hù)人員處理那些可能引起誤動(dòng)的保護(hù)退其出口壓板，退出時(shí)常見的有以下的異常情況

（1）在發(fā)出“母差交流短線”、“母差直流電壓消失”這些信號時(shí)，還有母差不平衡電流不為零時(shí)以及無專用旁路母線的母聯(lián)開關(guān)串代線路操作這些情況下要更加注意 ;

（2）當(dāng)直流電流消失時(shí)還有定期通道試驗(yàn)參數(shù)不符合要求的時(shí)候，裝置故障或通道異常信號發(fā)出無法復(fù)歸時(shí)，繼保人員都需要做出及時(shí)退出的應(yīng)對措施;還有在變壓器運(yùn)行中加油、濾油或換硅膠時(shí);需要打開呼吸系統(tǒng)來放油塞子、放氣門之類的，都需要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)視，一方繼電保護(hù)出現(xiàn)問題，當(dāng)然針對這些問題會(huì)有一些相應(yīng)的保護(hù)措施。

基本運(yùn)行條件

220kV降壓變壓器擔(dān)當(dāng)了從220kV高壓輸入轉(zhuǎn)化為低壓的責(zé)任，其在規(guī)定的冷卻條件下，可按銘牌規(guī)定運(yùn)行、無論變壓器分接頭在任何位置，只要所加一次電壓不超過相應(yīng)額定值的5%，溫度滿足溫升要求，則變壓器二次側(cè)可帶額定電流。

對于特殊的使用情況，允許在不超過110%的額定電壓下運(yùn)行，對電流與電壓的相互關(guān)系如無特殊要求，當(dāng)負(fù)載電流為額定電流的K（K≤1）倍時(shí)，按以下公式對電壓U加以限制U（%）=110-5K2。

220kV降壓變壓器冷卻器運(yùn)行要求

變壓器不允許在無冷卻器條件下運(yùn)行，冷卻器應(yīng)配雙電源，正常使用時(shí)兩段電源均投入，并互為備用。主變壓器冷卻器在正常運(yùn)行時(shí)，除主用外，還須配一組輔助，一組備用，并按規(guī)定定期輪換使用。

變壓器溫度極限的運(yùn)行要求

油浸式變壓器在運(yùn)行中上層油溫和各部件溫升不得超過一定的規(guī)定值。

變壓器絕緣電阻的要求

根據(jù)國標(biāo)要求，額定電壓1000V以上的線圈用2500V搖表測量絕緣電阻，額定電壓在1000V以下的線圈用500或1000V搖表測量絕緣電阻。變壓器的絕緣吸收比R60/R 15不低于1.3）變壓器絕緣電阻不得低于前次在相同溫度下所測值的700Ic、且電阻值最低不得小于1 MΩ/kV。

AO-Electronics 傲壹電子

官網(wǎng)：www.aoelectronics.com 中文網(wǎng)：www.aoelectronics.cn