变压器应用范文

变压器应用范文（精选12篇）

变压器应用 第1篇

1.1 非晶合金变压器的研究意义

在配电网的损耗组成中, 变压器损耗约占比30~60%, 其中空载损耗约占变压器损耗的50~80%, 因此降低变压器的损耗是降低配电网损耗的主攻方向和节能的主要环节。

非晶合金变压器节能效果明显, 其显著特点是空载损耗很低, 仅为S11系列油浸式变压器的20%左右, 符合国家产业政策和电网节能降耗的要求, 是目前节能效果较理想的配电变压器。

目前我国在电网运行使用的非晶合金变压器占配电变压器的比重为7~8%, 其余大部分仍是传统的硅钢片变压器。因此, 加强对非晶合金变压器在变电站中应用研究, 可推动非晶合金变压器在全国范围内得到推广使用, 达到节能减排的效果。

1.2 论文研究内容

站用变损耗作为变电站损耗的重要组成部分, 而非晶合金变压器可以极大的降低站用变空载损耗, 本文基于对非晶合金变压器的分析主要工作如下:

(1) 首先分析和研究了非晶合金变压器特性, 介绍了其工艺结构和技术性能, 分析了其负载损耗和空载损耗;

(2) 以上海碧海220k V变电站为依托, 对比分析了站用变采用非晶合金变压器和S11型硅钢片变压器的站用变损耗和经济效益, 得出站用变在采用非晶合金变压器后, 可以显著降低站用变损耗、减少站用变运行成本。

2 非晶合金变压器的特性分析

2.1 非晶合金变压器的工艺结构

非晶合金是先将铁、镍、硼、钴、硅和碳等材料熔化使其在液态的状况下迅速进行冷却, 一次性形成金属薄片, 该种合金不存在晶格或晶界, 被称作非晶合金。非晶合金材料工艺主要流程如图1所示。非晶合金分为三类, 分别为铁镍基非晶合金、铁基非晶合金以及钴基非晶合金, 合金厚度相当薄, 仅为0.03mm, 具有相当大的硬度, 具有剪切困难的缺点, 最大宽度为210mm左右, 具有很好的压力敏感性, 但是铁芯与绕组需要具有各自的机械支撑系统。

非晶合金变压器的组成主要为四个单独铁芯框, 它们同一平面内进行组合, 以组成三相五柱式, 退火处理是制作变压器的必须流程, 并带有交叉铁轭接缝, 截面呈长方形。单独进行绕组的制作, 其形式一般为矩形层式, 层数可以是双层或多层。油箱采用全密封波纹结构, 能够减少维护方面的麻烦。

非晶合金铁芯变压器在空载情况下具有较低的损耗值, 这是其较为突出的优点。在实际生产过程中, 变压器的性能受制于设计与制作工艺。因此在实际生产变压器当中需要注意以下几点:

(1) 非晶合金材料具有较低的饱和磁密, 进行设计过程中, 变压器的额定磁密应当根据材料自身的磁密, 为尽可能降低空载损耗值, 磁密值一般选取1.3~1.35T。

(2) 非晶合金材料厚度为0.03mm, 其叠片系数一般在82~86%。

(3) 为了减少维护, 变压器一般设计为全密闭。

(4) 考虑到非晶合金片材料的硬度高, 设计变压器时减少剪切非晶合金材料的次数。

(5) 由于非晶合金敏感于机械应力。设计传感器时, 应抛弃传统的以铁芯作为主要承重结构的方式。

(6) 非晶合金铁芯片进行退火处理, 以获得更好的低损耗。

(7) 制作非晶合金变压器过程中, 不能将非晶合金片压缩的过紧, 否则将会使变压器在使用过程中噪音增大。

2.2 非晶合金变压器技术性能

三相四框五柱式结构是非晶合金变压器常用的结构形式, 为了减少谐波对电网可能造成的影响, 提高电网的供电质量, 联结组一般使用Dyn11。由于在三相负荷不平衡的情况下会导致三相电压失衡等严重后果, 因此三相四框五柱式结构禁止使用Yyn0联结方式。

变压器的损耗来源主要有两个, 一个是变压器的铁芯, 引起铁损耗。一个是线圈中含有的阻抗, 引起铜损耗。

2.2.1 非晶合金变压器铜损耗

变压器的线圈使用的材料为绝缘铜线, 由于铜导线当中存在电阻, 通电时就电阻的存在会产生热量, 降低变压器的工作效率。铜损耗的大小取决于铜材料的选择以及变压器的制造工艺。

2.2.2 非晶合金变压器铁损耗

变压器中由于铁芯引起的铁损耗包括两部分, 涡流损耗以及磁滞损耗。交流电通过变压器时, 由线圈感应产生的磁力线会变化, 不断变化的磁力线会导致铁芯内部出现摩擦, 产生能量损耗, 该损耗即为磁滞损耗。

由电磁感应规律, 由于铁芯也为导体, 因此变压器工作过程中磁力线的存在会使得铁芯出现感应电流, 该电流会自动闭合形成旋转状的环流, 因此被称作涡流, 由涡流产生的能量消耗称为涡流损失。

变压器的磁滞损耗与磁滞回路包含在内的面积成正相关, 与冷轧硅钢片相比, 非晶合金的矫顽力约是后者的1/7, 它所包含的面积较小, 因此从磁滞损耗方面来讲, 非晶合金变压器的损耗能够大大降低。涡流损耗与铁芯材料以及电阻率有关。铁芯材料越厚涡流损耗越大, 而电阻率成反相关。非晶合金材料具有较薄的厚度, 且与冷轧硅钢片相比, 电阻率能达到后者的3倍, 因此, 将非晶合金应用到变压器的制作上, 能够极大的降低由铁芯引起的涡流损耗。

目前广泛采用的S11型变压器, 其铁心所采用的导磁材料通常为30Z140高导磁冷轧硅钢片, 其饱和磁密比非晶合金高, 产品设计时所选取的磁通密度通常在1.65~1.75T之间。这也就是非晶合金铁心变压器比S11型变压器空载损耗低的一个主要原因。表1为三相非晶合金铁心变压器与S11型变压器空载损耗值的比较。

从表1中的统计数据可以看出, 通过采用非晶合金材料, 变压器的空载损耗降低了70~80%。相比传统硅钢片铁芯变压器, 空载损耗大幅降低, 是目前非常理想的低损耗节能变压器。由于损耗低, 非晶合金变压器发热少、温升低, 运行性能非常稳定。

2.2.3 非晶合金变压器有功损耗率

变压器的有功损耗率是指变压器在运行过程中有功的损耗功率与总有功功率的比值。变压器的有功损耗率受到多个因素影响, 其中最主要的三个因素分别为负载率、功率因数以及变压器的主要技术性能参数。

非晶合金变压器的有功损耗为功率可以按照下式进行计算:

有功功率损耗率为:

式中:P0———空载损耗;

Pk———负载损耗;

Kt———负载波动损耗系数, 一般取1.05;

β———平均负载率;

SN———变压器额定容量;

cosθ———平均功率因数。

3 站用变选型

3.1 站用变压器选择

以上海碧海220k V变电站为例, 选用2台容量为200k VA的35k V站用变压。远期负荷最大时, 站用变压器的负载率约为50%, 如考虑负荷的运行方式, 站用变压器的负载率将更低, 可见站用变压器的负载率较低, 选择空载损耗低的非晶合金变压器作为站用变将具有很明显的优势。

站用电接线为单母线分段接线, 两段母线分列运行。一类负荷分别接到两段母线上, 不重要的负荷可以接至单段母线, 每台变压器容量均大于全站所有负荷容量之和。站用电接线原理图如图2所示。

正常运行状开态下, 两段母线分列运行。在#1站用变出现故障时, 1CB断。此时合上分段开关LCB, 由#2站用变接故障段母线运行。#1站用变故障排除后, 合上1CB, 并断开LCB, 站用变恢复正常运行。

3.2 非晶合金变压器经济效益分析

选用非晶合金变压器作为站用变, 与S11型硅钢片变压器相比, 其年节约电能量是相当可观的。容量为200k VA的非晶合金35k V变压器空载损耗P0=130W, S11型硅钢片变压器空载损耗为P0′=440W。由于两种变压器的负载损耗是一样的, 所以在运行状态时, 相比之下非晶合金变压器降低有功功率损耗P0′-P0=310W。则一台非晶合金变压器每年可减少的电能损耗为:W0′-W0=8760× (P0′-P0) =2715.6k Wh。

若按0.6元/度电价测算, 则每台非晶合金变压器全年可节约电费约为1629.36元/年。

目前35k V的200k VA非晶合金变压器和同规格硅钢片变压器价格分别约为42000元和32000元, 两者价格比为1.3倍, 计算后可以得出, 大约需要5年, 通过节约电能, 即可收回每台非晶合金变压器与硅钢片变压器之间的差价。而一台变压器在正常运行条件下的使用寿命可达40年左右, 其后的40年可节约电费为65174元。本站采用的两台站用变共可节约130348元。

综合以上分析可以得出, 从全寿命周期来看, 采用非晶合金变压器的优势很明显;同时, 由于其损耗降低, 减少了散热, 从而延长了变压器的使用寿命, 为用户节约了维护和检修费用。可见, 非晶合金变压器的综合效益十分明显。

4 结论

随着我国经济建设的高速发展, 能源供应越来越紧张, 特别是电力供需矛盾更显突出, 因此抓好节能产品的推广应用是当前经济建设中不容忽视的一环。

由以上分析可知, 非晶合金变压器节能效果显著, 降低了能源在源头上的损耗, 使其成为新一代绿色环保产品。

干式变压器的工程选型及应用论文 第2篇

摘要：目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。

关键词：干式变压器;温度控制;防护;出线方式

1、干式变压器的温度控制系统

干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的，今对TTC―300系列温控系统作一简介。

(1)风机自动控制：通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测取温度信号。变压器负荷增大，运行温度上升，当绕组温度达110℃时，系统自动启动风机冷却;当绕组温度低至90℃时，系统自动停止风机。

(2)超温报警、跳闸：通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号。当变压器绕组温度继续升高，若达到155℃时，系统输出超温报警信号;若温度继续上升达170℃，变压器已不能继续运行，须向二次保护回路输送超温跳闸信号，应使变压器迅速跳闸。

(3)温度显示系统：通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测取温度变化值，直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示，并可记录历史最高温度)，可将最高温度以4～20mA模拟量输出，若需传输至远方(距离可达1200m)计算机，可加配计算机接口，1只变送器，最多可同时监测31台变压器。系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作，进一步提高温控保护系统的可靠性。

2、干式变压器的防护方式

根据使用环境特征及防护要求，干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP20防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用IP23防护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低。

3、干式变压器的冷却方式

干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行;由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

4、干式变压器的过载能力

干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关，若有需要，可向生产厂索取干变的过负荷曲线。

如何利用其过载能力呢?笔者提出两点供参考：

(1)选择计算变压器容量时可适当减小：充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性――尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量;对某些不均匀负荷的场所，如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等，可充分利用其过载能力，适当减小变压器容量，使其主运行时间处于满载或短时过载。

(2)可减少备用容量或台数：在某些场所，对变压器的备用系数要求较高，使得工程选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力，在考虑其备用容量时可予以压缩;在确定备用台数时亦可减少。变压器处于过载运行时，一定要注意监测其运行温度：若温度上升达155℃(有报警发出)即应采取减载措施(减去某些次要负荷)，以确保对主要负荷的安全供电。

5、干式变压器低压出线方式及其接口配合

干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的SC(B)9系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。为适应这一情况，顺德特种变压器厂在推出SC(B)8系列新产品的同时，在其《干式变压器技术手册》上首先向客户推出了标准封闭母线、标准横排侧出线以及标准立排侧出线等多种低压出线方式，出版的`《SC(B)9系列干式变压器技术手册》中，使上述低压出线方式得到肯定和进一步完善，受到客户、设计单位的普遍欢迎。近年来，设计单位逐渐熟悉并予选用，在此作简要介绍。

(1)低压标准封闭母线：工程配线若选用封闭母线(也称插接式母线或密集型母线槽)，相应之变压器可提供标准封闭母线端子，方便与外部母排的联接。

带外壳(IP20)产品，在外壳顶盖上配套提供封闭母线法兰;不带外壳(IP00)产品，只提供封闭母排接线端子。

(2)低压标准横排侧出线：当变压器与低压配电屏并排放置时，为方便其端子间的联接，变压器可提供低压横排侧出线，通常与GGD、GCK、MNS等低压屏相配，变压器厂与开关厂要签署接口配合纪要，确认配合接口详尽尺寸，保证现场安装顺利。

(3)低压标准立排侧出线：与横排侧出线相似，当选用多米诺屏等母排为竖向布置的低压配电屏时，变压器可提供低压立排侧出线。

目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达25%)的SC(B)9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。

由中国建筑标准设计研究所负责组织，中国纺织工业设计院主编、顺德特种变压器厂协编的国家建筑标准设计图集《干式变压器安装》已经编制完成并出版，经国家建设部批准的图集号为《99D268》。，由各省市建筑设计标准站在全国公开发行。图集提供了适用于各种场所的干式变压器布置、安装方式，针对变压器与低压PC屏的接口配合列出了多种方案供设计、施工选择。

随着干式变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展，可以预测，未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。

(1)节能低噪：随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁心接缝，环境保护要求，噪声研究的深入，以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入，将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。

(2)高可靠性：提高产品质量和可靠性，将是人们的不懈追求。在电磁场计算、波过程、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系及可靠性工程等方面进行大量的基础研究，积极进行可靠性认证，进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。

(3)环保特性认证：以欧洲标准HD464为基础，开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究与认证。

(4)大容量：从50～2500kVA配电变压器为主的干式变压器，向10000～0kVA/35kV电力变压器拓展，随着城市用电负荷不断增加，城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心，35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。

(5)多功能组合：从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。

(6)多领域发展：从以配电变压器为主，向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。

其中，用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器，电压有10、20和35kV三个等级，容量有800、2500和3300kVA，为减少谐波污染，从12脉波整流发展到24脉波整流;举世瞩目的长江三峡世界最大的840000kW发电机的励磁变压器，已由顺特厂研制成功，并通过了国家验收。

理想变压器的动态分析及应用 第3篇

理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路功率因素的差别）.

1. 输入电压[U1]决定输出电压[U2]. 即[U2]随着[U1]的变化而变化，因为[U1U2=n1n2]，只要[U1]不变化，不论负载如何变化，[U2]不变；当变压器有多个副绕组时，有[U1n1=U2n2=U3n3=…]

2. 输出功率[P2]决定输入功率[P1]，理想变压器的输入功率和输出功率相等，即[P1]=[P2]. 在输入电压[U1]不变的情况下，输出电压[U2]不变. 当用电负荷增加，输出功率[P2]增大，输入功率[P1]也随着增大；反之，当用电负荷减小，则输出功率[P2]减小，输入功率[P1]也随着[P2]减小；当变压器有多个副绕组时,则有[P1=P2+P3+…]

3. 输出电流[I2]决定输入电流[I1]. 在输入电压[U1]不变的情况下，[U2]不变. 若负载电阻[R]增大，则由公式[I=UR]，得输出电流[I2]减小，由[P2]=[P1]，知输入电流[I1]亦随着减小；反之，若负载电阻R减小，则输出电流[I2]增大，输入电流[I1]亦随着增大.

例1 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为[n1]=1760匝、[n2]=288匝、[n3]=8000匝，电源电压为[U1]=220V. [n2]上连接的灯泡的实际功率为36W，测得初级线圈的电流为[I1]=0.3A，求通过[n3]的负载[R]的电流[I3].

解析 由于两个次级线圈都在工作，所以不能用[I∝1n]，而应该用[P1=P2+P3]和[U∝n]. 由[U∝n]，求得[U2]=36V，[U3]=1000V；由[U1I1=U2I2+U3I3]和[I2]=1A，可得[I3]=0.03A.

点拨 由[I=PU]知，对只有一个副绕组的变压器,有[I1I2=n2n1]；当变压器有多个副绕组时,有[n1I1=n2I2+n3I3+…]

例2 图1为一理想变压器，S为单刀双掷开关，[P]为滑动变阻器的滑动触头，[U1]为加在原线圈两端的电压，[I1]为原线圈中的电流强度，则（ ）

图1

A. 保持[U1]及[P]的位置不变，S由[a]合到[b]时，[I1]将增大

B. 保持[U1]及[P]的位置不变，S由[b]合到[a]时，R消耗的功率减小

C. 保持[U1]不变，S合在[a]处，使[P]上滑，[I1]将增大

D. 保持[P]的位置不变，S合在[a]处，若[U1]增大，[I1]将增大

解析 S由[a]合到[b]时，[n1]减小，由[U1U2=n1n2]，可知[U2]增大，[P2=U22R]随之增大，而[P1=P2]，又[P1=I1U1]，从而[I1]增大，A项正确；S由[b]合到[a]时，与上述情况相反，[P2]将减小，B项正确；[P]上滑时，[R]增大，[P2=U22R]减小，又[P1=P2]，[P1=I1U1]，从而[I1]减小，C项错误；[U1]增大，由[U1U2=n1n2]，可知[U2]增大，[I2=U2R]随之增大，由[I1I2=n2n1]，可知[I1]也增大，D项正确.

答案 ABD

点拨 （1）变压器空载时，无电流、无功率输出，所以输入功率也为零.

（2）当副线圈短路时，[I2]无限大，[I1]也无限大，将烧坏变压器.

（3）变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中[ΔϕΔt]相等；当遇到“日”型变压器时，有[Δϕ1Δt=Δϕ2Δt+Δϕ3Δt=…]此式适用于交变电流或电压（电流）变化的直流电，但不适用于稳压或恒定电流的情况.

（4）变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到[P1=U1I1=(n2n1U1)2R]，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比. 式中[R]表示负载电阻的阻值，而不是“负载”. “负载”表示副线圈所接用电器的实际功率. 实际上，[R]越大，负载越小；[R]越小，负载越大. 理想变压器动态分析的思路程序为：

[U1U1U2=n1n2U2I2=U2R负载I2P1=P2I1P1=U1I1P1]

二、理想变压器的应用——远距离输电

由于发电机本身的输出电压不可能提高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所需的电压. 在解答有关远距离输电问题时，首先要将整个电路分成几段进行研究，找出跟各段电路相应的物理量；然后利用变压器工作原理和直流电路的基本定律分段列式，最后联立求解，进行计算.

例3 某发电厂发电机的输出功率[P1]=100kW，发电机端电压[U1]=250V，向远处送电的输电线的总电阻[R]=8Ω. 要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V.

（1）应该怎样安装变压器？画输电线路的示意图；

（2）求所用的变压器的原、副线圈的匝数比.

解析 （1）安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如图2.

升压器][降压器][用户][发电机]

图2

（2）依题意，有

[P损=5%P=5%×100×103W=5×103W]

设输电线路中的电流为[I2]，则由[P损=I22R]，得

[I2=P损R=5×1038A=25A]

输送电压[U2=P1I2=100×10325V=4×103V]

则升压变压器的匝数比为

[n1n2=U1U2=2504×103=116]

输电线路上损失的电压为

[U损=I2R=25×8V=2×102V]

降压变压器原线圈[n3]两端的电压为

[U3=U2-U损=(4×103-2×102)V=3.8×103V]

用户在副线圈[n4]两端得到电压[U4]=220V

所以降压变压器的匝数比为

[n3n4=U3U4=3.8×103220=19011]

即升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16，降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶11.

点拨 （1）因为输电距离不变，所以输电线长度一定；（2）发电机的输出功率通常认为是恒定的；（3）输电导线上的电能损失往往要求不能超过某一规定值；（4）记熟两个基本公式：

电压关系——[U升=U降+U损=U降+IR线]

能量关系——[P出=P降+P损=IU降+I2R线=IU升]

根据图2的远距离输电线路示意图，有

输送功率[P1=U1I1]

电压损失[U损=I2R线=U2-U3]

功率损失[P损=I2U损=I22R线=P2-P3]

输电效率[η=P3P2×100%]

变压器应用 第4篇

关键词：色谱分析,变压器故障,特征气体组分法,三比值判断法,成分超标分析法

1 色谱分析判断变压器故障的理论依据

变压器油是一种包含有矿物绝缘油和有机绝缘材料的矿物油。其中, 绝缘油中含有脂肪族饱和烷烃、脂肪族饱和环烷烃和芳香族不饱和烃等成分, 绝缘材料中含有纤维素。

在变压器的运行过程中, 这些绝缘物会发生老化和变质, 并且伴随着一些气体的产生, 例如:氢气、甲烷、乙烯、乙烷等低分子烃类和一氧化碳、二氧化碳等气体。不同运行情况下产生的气体量与气体比例是不同的: (1) 当变压器正常运行时, 会产生少量气体; (2) 当变压器产生故障时, 产生的气体量增大, 其中, 若故障点温度低, 则会产生比例较大的甲烷气体, 若故障点的温度升高, 则会增大乙烯和氢气组分的量和比例, 若故障点温度严重过热, 则会产生乙炔, 并伴随着二氧化碳和一氧化碳气体的产生。并且, 二氧化碳和一氧化碳的比值是随着温度的升高而降低的, 所以, 可以通过测定气体中的成分和气体比例来判断变压器是否在正常运行。

变压器正常运行过程中产生的气体大多能溶解于绝缘油中, 但是发生故障的变压器运行时, 产气量大于溶气量, 从而存在部分不能溶解的气体, 它们进入继电器引起继电器工作。故障初期所积累的气体量还不足以使继电器工作, 所以, 如果在故障初期能及时检测到气体的变化就能有效的防止事故的发生。

气相色谱法是一种测定气体组分和含量的分析方法, 它的分析过程是:将溶解在油中的气体分离出来, 混合气体通过色谱分析仪, 用色谱柱将这些混合气体分离, 然后, 通过鉴定器来测定被分离气体的成分和含量, 从而得到该混合气体的组分和含量。所以, 应用变压器油色谱分析来判断变压器的故障点和故障程度是可行的, 并且能有效的预防事故的产生。

2 色谱分析判断变压器故障的应用方法

应用色谱分析来判断变压器故障的应用方法有三种, 分别是:特征气体组分法、三比值判断法和成分超标分析法。下面分别就这三种方法进行具体的分析:

2.1 特征气体组分法

当变压器产生不同的故障时, 产生的特征气体的成分也不相同。因此, 可以根据气体的成分来初步判断变压器所发生的故障类型。如表1所示:

2.2三比值判断法

特征气体法能初步判断故障的类型, 结合三比值法进行判断可以使结果更加可靠。三比值分别是指CH4/H2、C2H4/C2H6、C2H2/C2H4的气体之间体积分数的比值。当三个比值不同时, 对应的故障性质和故障特征不同, 具体分析如表2所示:

2.3 成分超标分析法

利用成分超标分析法来判断变压器故障可分为下列3种情况:

(1) 油纸绝缘受潮引起H2的量超过正常标准; (2) 变压器中存在电弧、多点接地短路等能量放电故障时引起C2H2的量超标并且增长速度较快; (3) 因为在绝缘体的正常老化过程中也会产生大量的CO、CO2气体, 所以单单CO、CO2的增长较快是不能说明变压器有故障的。

3 减小色谱分析方法中误差的产生

色谱分析法的操作步骤多, 所以, 在这个过程中产生的误差也比较大, 结合误差的产生因素, 提出下列在实际操作中可以减小误差的环节:

(1) 密封油样容器, 保证在油样运输过程中的平稳; (2) 注射器要密封良好, 并且在取样时, 要避免玻璃注射器中气体的吸入, 保证取样准确; (3) 不同的油注射量会影响结果, 所以要准确定量待测油样的注射量; (4) 不同人的测量和分析结果不同, 尽量采用软件来测量和分析数据, 保证数据的准确性。

4 结束语

电力部门应该加强对变压器的监督和定期检修, 以保证变压器的正常运行, 避免事故的产生。通过笔者多年的工作实践, 利用变压器油色谱分析来判断变压器故障的方法是十分可行的, 对于事故的预防以及故障点、故障程度的检测都具有十分重要的作用。所以, 相关部门要加强对色谱分析方法的研究, 积累变压器故障与产生气体成分含量关联的经验, 并且为了更好的指导生产, 保证电网安全可靠的运行, 还要将色谱分析法与电气试验、运行、检修等情况相结合, 以便更加准确的判断出变压器的故障。

参考文献

[1]鲁永, 郭宝明, 李卫军.变压器油色谱分析及故障判断[J].北京电力高等专科学校学报 (自然科学版) , 2011, 28 (3) .

医用变压吸附制氧设备在医院的应用 第5篇

一

医院供氧方式的选择

现代医院供氧基本采取集中供氧，氧气瓶直接进病房或手术室的方式逐渐被淘汰。集中供氧基本可分为如下三种方式：

1．由瓶氧经氧气汇流排减压集中供氧。

2．由液氧贮槽经液氧汽化器汽化、减压、稳压后集中供氧。

3．由变压吸附制氧设备生产医用氧气，连续供氧。

早期的集中供氧基本上都采用第一种方式。上世纪80年代后期随着大型制氧机的增多以及国内外各种资本投资兴建大量的专业气体供应站，液氧汽化供氧也逐渐成为氧源丰富地区医院一种重要的供氧方式。上世纪90年代以来，随着变压吸附技术的成熟，相比钢瓶汇流排集中供氧和液氧汽化集中供氧，这种医院自己拥有制氧设备且经济、方便、安全、可靠的供氧方式马上受到医院的青睐，成为大中型医院的首选，而迅速普及。在一些边缘省份，氧源比较远，运输不便的医院也最适合选择变压吸附制氧设备供氧的方式。因为这种供氧方式只要有电能生产出合格的医用氧气，节省大量的人力、物力、财力。关于以上三种医用氧的供氧方式的优缺点，有不少文章已经作了比较总结，这里不在赘述。无论西方发达国家还是我国，医院选择医用变压吸附制氧设备供氧已是大势所趋。二

制氧站的要求及有关注意事项制氧站的要求

医用变压吸附制氧设备的空气或氧气压力均属于低压范围，氧气是助燃气体，不是氢气等易燃气体，国家或行业没有对医用变压吸附制氧设备做氧源的制氧站作出专门的规定，也没有相应的规范，医院可以因地制宜，制氧站安排在地上或地下室都可以。医用变压吸附制氧设备设计成撬装结构，占地不大，制氧站内地面只需平整即可，没有特殊要求，只要接上电源，把制氧设备连接到医院的中心供氧系统即可。但因为氧气毕竟是助燃气体，也有一定的压力，制氧站必须采取必要的安全措施。安全事项

2.1 制氧设备是医院的重要设备，制氧站内除工作人员外，严禁其他人随意进入室内。

2.2 严禁在制氧站界区内吸烟和用火，容器或管道维修需要用火时，必须采取安全措施，并经医院安技部门检查同意后方可施工。

2.3 制氧站界区内应保持整洁，不准堆放易燃易爆物品，人行通道上不准堆放物品，确保道路畅通。

2.4 操作人员在上岗前必须经过安全教育和操作方法的学习和实习，独立掌握制氧设备操作方法方可上岗工作。

2.5 操作人员上岗必须着装整齐，严禁携带易燃易爆物品进入制氧站，严格按照使用说明书的规定进行操作。

2.6 制氧站大门入口处和制氧站内醒目处，必须标志 “严禁烟火”、“注意安全”等警告牌和安全标示以示警

2.7 制氧站内应至少配备四个以上“1121”或“1301”小型干粉灭火器。

2.8 制氧站设接地防雷装置一组，接地极埋地深度和接地电阻的要求按照有关规定进行。

2.9 制氧设备使用的压力表应每年校验一次，合格后打上铅封。

2.10 设备在卸压之前，不得进行任何与压力有关的维修工作。卸压时应注意安全。

2.11 应每两周检查设备管路和管件的气密性，发现漏气应及时检修，合格后方能开车。

2.12 制氧站灌充间的照明、通风设施建议采用本质安全型电路。

2.13 每套设备出厂前均调试合格，并附有合格证，但并不能完全预防运输及装卸过程中发生的损害，故首次开机前应仔细检查系统的各个方面，以防故障发生。

2.14 制氧设备使用的原料为空气，应保持制氧站围空气不受污染。使用安装技术条件

3.1 制氧站室内应保证通风良好。空压机进气应保证干净、无污染，室内温度应保持在5～38°C。

3.2 配电箱所配电源为三相动力电源（三相四线，另加一根地线），380V、50HZ,功率不于制氧设备所需的容量。

3.3 排污口排放的污染物应排出室外，以免污染现场。

3.4 制氧设备的安装要求（比如设备的布置）参见平面布置图等文件资料。

3.5 设备放置的地面平整即可，无特殊要求。储运贮存条件

4.1 制氧设备在运输过程中应防倒置、防碰撞、防雨淋、防剧烈震动。

4.2 包装后的制氧设备应储存在相对湿度不超过80%、无腐蚀性气体和通风良好的室内。

幸运

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医用变压吸附制氧设备在医院的应用(2)

医用变压吸附制氧设备在医院的应用(2)

三

医院用氧的特点

在医院，氧气是人命关天的大事，麻醉机、呼吸机、ICU病房、高压氧舱、急救室、普通病房等很有可能24小时在不停地用氧气抢救或治疗病人，这就要求中心供氧系统源源不断地供应压力、流量、纯度合格的医用氧气。麻醉机、呼吸机和ICU病房用氧的特点

ICU病房就是重症监护室，实际上也是呼吸机的用氧。麻醉机、呼吸机用氧基本有以下几个特点：

1.1 供氧时间

麻醉机和呼吸机用来做手术或抢救危重病人，ICU病房用的呼吸机则可能用呼吸机来维持病人的生命，所以必须保证时时刻刻连续供氧，一刻也不能停。

1.2 供氧压力

现在国产或进口的麻醉机、呼吸机的用氧压力大多都在表压0.4MPa以内。氧气报警压力低于0.3MPa～0.4MPa（各厂家产品略有差异）就报警。为保证其正常使用压力，一般制氧设备氧气输出压力应不低于0.45MPa。

1.3 供氧流量

麻醉机的正常供气流量为0～10L/min,快速供气流量为35～75L/min。通常情况下氧气和笑气的流量比例是1：3，也就是说一台麻醉机的正常氧气流量为0～3L/min，快速供氧流量约为15L/min。

ICU病房、急救室、手术室用的呼吸机用氧的自主流量约为10L/min。实际上，麻醉机和呼吸机等医疗器械的用氧流量和用氧压力密切相关。尤其瞬时用氧量较大的时候，如果氧气总流量不足，则中心供氧系统的氧气压力就会下降，甚至低于用氧医疗器械的下限报警压力，影响用氧医疗器械的使用。高压氧舱的用氧的特点

高压氧有以下几方面的特点：①高压氧可增加血及组织中的物理溶解氧，由此高压氧下可实现无血生命，即将动物体内红细胞去掉，在高压氧下，动物的生命平稳。②高压氧可增加氧的穿透力，由此可治疗因为血管阻塞、血管痉挛，或细胞水肿所致的局部组织细胞缺氧。③高压氧可增加组织中氧的储备，可使机体对缺氧的耐受力提高，从而可使机体渡过危险期赢得时间，高压氧下可在无体外循环下做心脏手术。④高压氧可杀灭厌氧菌，对气性坏疽有很好的治疗效果。⑤高压氧可压缩体内禁锢的气体，对治疗刺激性毒气中毒时的气泡阻塞呼吸道、治疗减压病、肠胀气、肠气囊肿病有独特的效果。

但用常压氧治疗就达不到以上这些医疗效果，因而现在不少医院都配备了高压氧舱。据全国高压氧医学学术委员会的统计：1982年6月，全国仅有氧舱116个，到1991年5月，已有各种类型的氧舱880多个。到目前为止，估计全国拥有的氧舱数量约千余座。

高压氧舱的用氧特点是瞬时用氧量大，氧气压力高。一般来讲，进入氧舱的氧气压力不低于0.55MPa，吸氧比较舒服，不费力。氧气压力低于0.5MPa，吸氧就有一些吃力，感觉不好。通常要求氧气压力不低于0.55MPa为宜。有一些高压氧舱不用带吸氧面罩，氧气压力可以低一些，通常氧气压力0.4MPa即可。高压氧舱的用氧流量通常不低于每人10L/min，具体要看医院拥有多少台高压氧舱，分别是几人舱的。据此计算出高压氧舱的最大用氧量。同样，高压氧舱的用氧流量和用氧压力也是密切相关的。如果氧气流量不够，氧气压力也会下降。普通病房的用氧特点

普通病房用氧是指病人在常压状态下吸氧。常压氧可以增加血液中的血氧饱和度。当病人因为心脏、肺或中枢神经系统等原因所致呼吸困难，导致血氧饱和度异常时，通常进行常压氧治疗，效果明显。

国家医药标准YY/T 0187-94“医用中心供氧系统通用技术条件”中规定一般病房病人吸氧，病房终端氧气压力不低于0.2Mpa。也就是说，氧气压力大于0.2Mpa即可，压力比较容易达到。普通病房的用氧量，一般来讲每个吸氧终端的氧气流量为3L/min～5L/min即可，由于普通病房的数量较多，用氧量一般较大。

通过分析麻醉机和呼吸机等医疗器械、高压氧舱以及普通病房的用氧特点，在配置制氧设备的时候，产品氧气的流量和压力如何选择，应根据医院拥有用氧医疗器械、高压氧舱和普通吸氧终端的具体情况和近期的发展情况。包括中心供氧系统氧气管道的管径等都要综合考虑。确保医院放心、安全用氧。医用分子筛制氧设备，可根据医院的用氧压力，提供出氧压力为0.5Mpa和0.8Mpa两种规格，氧气流量为各种规格的医用制氧设备，满足大、中、小各类医院的用氧需求。

变压器油色谱在线监测系统的应用 第6篇

【关键词】变压器油色谱；在线检测系统；问题及方法

引言

现在人们的生活对于电力越来越依赖，为了保证变压器的正常工作与电力的稳定供应，人们进行了不断的研究。变压器油色谱的使用，使得变压器的在线监测得以实现，技术人员能够实时了解变压器的工作情况，并对于可能会出现的问题进行及时的修复。

1.变压器油色谱在线监测的原理

1.1在线监测系统的构成

变压器油色谱在线监测，能够在不影响变压器工作的同时，实时对变压器的工作情况进行监测，并将所监测的情况传递给技术人员。技术人员能够通过所传来的信息，对可能发生故障的变压器进行及时的修复与处理。变压器油色谱在线监测主要由油样的采集、分离，色谱的分离，数据的收集处理，主站单元等单元所组成。在线监测系统是由多个单元所组成的，但是最主要的是油气、色谱的分离和气体检测，所以接下来将主要对这三个单元进行详细的阐述。

1.2油气分离单元

变压器在工作的时候会产生多种气体，并被油所吸收，那么油气分离单元便好理解了。其主要就是将被油所吸收的气体分离出来，以便于气体的分析。其主要原理就是将装置转化为恒温下的真空，然后导入所收集的样本鼓泡，以此来实现油与气体的分离。

1.3色谱分离法单元

所谓的色谱分离可以简单的理解为，将气体进行分类。我们通过油气分离单元，将变压器所产生的气体从油中分离了出来，但是从有种所分离出来的气体通常是多样的，为了了解变压器的工作情况，我们需要将这些气体来进行分类，以辨别变压器是否正常工作，这些气体的分类就要通过色谱分离单元来实现。色谱分离单元的核心是色谱柱，因为各种气体的吸附能力不一样，所以能够实现气体的分类，色谱分离单元也就实现了器工作的目的。

1.4气体检测单元

气体检测单元的工作内容，我们从其名称便可以知晓，其主要是对各种气体的含量进行检测，其工作的原理是根据各种气体的不同特性，在光谱型半导体气敏检测器产生的不同的反应，来实现气体含量的监测。通过气体检测单元得到了各气体的含量，就能根据这些气体含量，来进行变压器工作状态的判断了。

2.变压器油色谱在线监测系统应用实例

某220V变压器中烃的含量超过了标准值，为了辨别该变压器是否出现了异常，利用变压器油色谱在线监测系统来进行监测。在监测中得到了H2，C2H2等六种气体，具体内容如表一所示。

从中我们能够看到，在线与离线油色谱的数据变化的趋势大概是相同的，但是如果从数据绝对值的大小来看的话，两者便有了很大的差异。此外在线的数据具有稳定性与连续性好的特点，对于变压器是否正常的工作，能够进行准确的反应。

3.变压器油色谱在线监测系统所存在的问题及解决办法

3.1载气问题及解决方法

变压器油色谱在线监测系统，所使用的载气是纯度非常高的氮气，但是高纯度的氮气一般只能够通过钢瓶来进行装在。钢瓶的容量往往都是有限的，所以变压器油色谱在线监测系统受到了高纯度氮气载气的影响。高纯度氮气的耗尽会造成其不能够正常的使用，而且对于这种载气的更换也是耗时比较长的，其需要经历联系商家、运输、更换等过程，所以当载气耗尽的时间段中，就不能进行变压器油色谱在线监测系统的正常使用了。虽然受到载气的制约，但并不意味着没有解决的办法。其实只要从细节处留心，便可以较为简单的对这个问题进行解决。变压器油色谱在线监测系统的使用每次消耗的载气基本上都是一样的，那么就可以进行简单的估算每次使用所消耗的载气值。钢瓶中的载气一般都是定量的，所以是可以计算到钢瓶中在此的使用次数的，每次使用后都做好一定的记录，当估算到钢瓶中在载气不足时便提前联系商家进行运输与更换，从而保证变压器油色谱在线监测系统的连续使用。

3.2仪器标定问题及解决方法

无论对于在线与离线的色谱仪，在长时间的不进行标定后，其测量与分析的结果都会出现偏差，尤其是在更换完载气后不进行标定的话，其会出现更大的检测误差，这种误差的存在容易使得对变压器工作状态的判断出现错误，如果因此而导致了变压器工作状态的误判，那么变压器油色谱在线监测系统，不但没有给技术人员带来便捷的工作，反而导致工作的错误，这是得不偿失的。但是对于这种问题，也同样并非是难以解决的，只要工作人员进行定期的进行标定，那么这种问题就可以迎刃而解。尤其是在进行载气更换后，一定要进行标定，只要注意这些细节的处理，就能够保证变压器油色谱在线监测系统的正常使用。这个问题同上个问题看起来似乎都不是什么难以克服的困难，但是对于这些问题的不注意却会导致较为严重的后果，所以对于这些问题同样应当重视。

4.结语

变压器油色谱在线监测系统，在变压器的检测中有着方便的应用。通过上文我们能够了解到其工作的原理，对于工作原理的熟悉，能够更好的使用变压器油色谱在线监测系统。此外，我们还能够了解到变压器油色谱在线监测系统在使用中可能出现的问题，这些问题的存在会导致工作的失误，其实对于这些问题，只要平时多进行留意，便能是很好的解决，从而使变压器油色谱在线监测系统，更好的为电力的稳定运行服务，更好的为人们的生活服务。

参考文献

[1]黄皓炜.变压器油色谱在线监测系统的应用[J].浙江电力，2012，（3）：25-27.

[2]陈国华.变压器油色谱在线监测系统的应用[J].上海电力，2010，（4-5）：294-296.

变压器的串并联的应用 第7篇

关键词：变压器,串并联,大容量,开关电源,设计

变压器是常见的重要电子元件之一, 电源变压器与一般的器件一样, 应急工作时可以将其多个变压器在一定条件下进行串并联使用。电源变压器的串并联规则与其他电子元件串并联规则一样, 当电源变压器功率满足要求时, 而没有合适的电压, 可以将两个或多个变压器串联使用;在电压满足的条件下, 而变压器功率不够时, 又可以将两个或多个变压器并联使用, 以满足电路供电要求。电源变压器是由电感线圈构成的, 所以完全遵循电感器的运算规则, 即可将电源变压器初级串联, 也可在输出的次级串联。

1变压器串并联的几种方式

1.1电源变压器的初级串联

在变压器计算式中有一个常数N称为匝数比, 它是初级匝数与次级匝数之比, 初次级电压比关系为N, 而初次级电流比关系为1/N。例如:两个初级为220 V, 次级为18 V的变压器, N为13, 如果将两个变压器的初级串联, 则在单个次级上输出电压将降到9 V以下[1]。而这种情况是在单个变压器的次级电压高于成倍用电器电源使用情况下, 可以将两个或多个变压器初级串联使用。而如再将两个次级串联就没有多大使用价值了。

1.2电源变压器的次级串联

电源变压器的次级串联是在单个功率满足情况下, 而次级输出电压不满足时将两个或多个变压器的组合。如两个变压器的初级输入为220 V, 次级输出为18 V时, 如要给负载供33 V电压, 则可以将两个变压器的次级串联起来应用。电源变压器的次级串联也是很容易的, 不同的次级输出只要保证单个变压器功率的条件下, 也是可以将其次级串联应用的。

1.3变压器的初级并联

这种情况是我们生活中常见的实例, 多个不同供电的老式彩电中的遥控变压器和主变压器 (电源开关变压器) 均属于变压器初级的并联。

1.4变压器的次级并联

电源变压器的次级并联是在单个变压器次级输出电压相同而单个功率不能满足的情况下的应用。其应用是将多个变压器的次级电流叠加, 以满足负载的功率需要[2]。电源变压器的次级并联, 可使输出功率为多个变压器功率之和。

2控制电路原理设计

控制方案选用电压、电流双环控制, 电流环有平均电流环和峰值电流环, 外环为电压环。这种选取的特点在于模块有高动态响应性能 (利用峰值电流环) 和系统稳定性 (利用电压外环和电流平均值环) 。

整个控制原理的结构框图1 所示, 控制电路由PWM 控制、驱动、电压电流反馈、均流、CPU 和485 通讯等部分组成。

从控制框图可见, 电源模块的电压设定值分数字量 (DVST ) 和模拟量 (AVST ) 。DVST 来自CPU 芯片, 即电源模块的输出电压值可以由CPU 来调节[3]。AVST 来自硬件电路, 保证在CPU 失控的情况下, 仍可以由模拟量可靠地控制电源模块的输出电压, 使其能正常输出, 保证了电源的工作可靠程度。

PWM 控制选取了电流控制型器件UC3825, 以实现峰值电流控制环。来自变压器原边的峰值电流检测信号、开关机信号、故障停机信号及电压电流反馈调节器的输出信号以决定UC3825 的工作状态, 其输出是两路互差180 度的PWM 驱动控制信号, 送入驱动电路[4]。当输出电流大于限流设定值, 则电源工作在恒压状态。当电流小于限流值时, 电源工作在恒压状态。UC3825 的工作频率即主器件开关频率由UC3825 内部锯齿波震荡器的外接电阻、电容来决定。

3主电路原理设计

主电路包括输入整流与EMI、全桥变换器、变压器、高频整流滤波和输出EMI电路, 示意图如图2。

在电力电子变换器电路结构中, 如果输入输出不隔离, 有降压式 (BUCK) 、升压式 (BOOST ) 、升降压式 (BUCK2BOOST) 三种基本电路拓扑; 如果输入输出有电气隔离, 通常有单端正激、单端反激、推挽式、桥式等多种拓扑结构方式。但单端正激、单端反激、推挽式应用的功率等级较小, 应用在1 kW 以下的场合。

在1 kW 以上的功率变换器, 常用的有半桥电路和全桥电路, 也有采用推挽式电路和双端正激电路[5]。大容量开关电源的主电路拓扑结构一般是以桥式为基础, 以下对各种全桥分别加以讨论, 从中选取适合大容量单模通讯的智能开关电源项目。

全桥电路的两个桥臂均由开关管组成, 与半桥电路相比, 不同的地方就是变压器原边流通电流是半桥电路的一半, 因此在功率应用场合中, 特别是大功率的应用, 全桥电路是首选的电路[6]。本项目应用功率等级大, 采用了两个变压器并联承担功率传输的设想。这个设计, 有利于提高工作可靠性, 同时也降低原来一个变压器的压力。从生产制造角度, 也有利设计加工。

整个电源模块输出最大约6 kW 的功率, 则一个变压器传输3 kW 功率。

开关频率工作70 kHz, 选用铁氧体铁心EE65, PC40 材料, 则BS= 0.5 T, 实际工作选取最大工作磁密Bm = 0.15 T, 铁心截面积Ae= 5.32 cm2。

最小输入时, 变压器副边电压幅值:

$V{}_{sxm}=\frac{1}{{\rm N}}(V{}_{om}+V{}_D+V{}_{Lf})/2D$。

式中, N 为副边串联的变压器个数, Vom 为电源最大输出电压286 V, VD为开关整流管压降1.5 V, VLf为滤波电感压降1 V, D为最大占空比, 取0.45, 2 D等于0.9。

4损耗模型实验验证

以一个匝比为4∶1 平面变压器的PCB线圈结构为例, 磁芯规格为Ferroxcube/Phililips 平面磁芯EE22P6P16, 副边线圈S为一匝, 由四层PCB 并联而成, 原边线圈P为四匝, 每匝线圈由两层PCB 并联而成, 每层PCB 板布置两匝线圈, 匝间距为0.15 mm, 原边线圈铜箔宽2.7 mm, 副边线圈铜箔宽5.5 mm, 所有铜箔厚均为0.1 mm, 铜箔间的绝缘厚度为0.15 mm。该结构线圈基于损耗模型计算的交流电阻和基于阻抗分析仪 (HP4294A) 短路法测量的电阻值, 横轴为线圈电流频率, 纵轴为线圈交流电阻Rac。可见模型具有足够高的工程精度。

电源变压器的串并联应用是不分线性电源电路和开关电源电路的。在以前的线性电源电路中, 次级串联的应用实例更多些, 比如电视机中的行逆程变压器, 就是运用了变压器次级的串联。现在的大功率开关电源中, 次级并联的应用要多些, 如上百瓦的开关电源中常将变压器的次级并联, 以增大功率。电源变压器的串并联应用时要注意以下几点:

(1) 电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端, 串联应用时要顺串而不能反串, 并联使用时要同名端与同名端相并, 否则就会烧毁变压器。

(2) 们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。

(3) 不同次级输出, 如要并联使用, 最好在稳压后进行, 且并联电压是取变压器输出中最低的电压值。次级串联应用时, 可以是次级直接串联, 也可以在稳压后再串联。

(4) 电源电路中的共地是必须的。只有在一个参考点的条件下才能进行电位比较和电压计算。

参考文献

[1]赵涛, 王相綦, 董晓莉, 等.高功率因数软开关三相AC/DC变换器.电工技术学报, 2002;17 (6) :59—261

[2]张占松, 蔡宣三.开关电源的原理与设计.北京:电子工业出版社, 1998

[3]Nancy K, Richard G.Power2management ICs make pitch for growth.Electronics Design, 1999; (12) :32—34

[4]南余荣, 钟德刚, 吴志刚, 等.大容量开关电源的设计.现代电子技术, 2003;26 (19) :52—54

[5]程荣仓.基于自主均流法模块并联的小信号分析.电力电子技术, 2001;35 (2) :36—39

非晶合金变压器应用试点节能分析 第8篇

非晶合金变压器因其铁心材料的特殊性能, 空载损耗低, 仅为同容量S9型配电变压器的1/4左右。目前仍属于一种新型节能设备, 其相关技术和制造工艺仍处于不断的发展与完善阶段, 由于缺乏对非晶合金变压器在电力系统中的实际节能效果和产品性能情况的跟踪分析, 用户对应用非晶合金变压器的技术经济性褒贬不一。

1 试点工程建设方案

非晶合金变压器试点应用在不同地区、不同负荷特性的区域实施单配电台区和线路 (或分支线路) 工程试点。

其中不同地区可大体分为三种情况: (1) 经济发达 (或平均负载率较高) ; (2) 不发达 (或平均负载率接近平均水平) ; (3) 欠发达 (或平均负载率较低) 。

不同负荷特性也可分为三类: (1) 日负荷变化明显:路灯变、学校、商业区、居民小区、工业区 (一班制、二班制、三班制) 、乡镇; (2) 季节性负荷:具有手工业、农产品加工业等农村配电台区 (季节性负荷、日负荷变化明显, 空载时间较长) ; (3) 工业区:满载运行时间较长 (三班制全日连续运行) 。

单配电台区试点应用主要考察非晶合金变压器在实际应用中的节能效果、过电压与过负荷情况、以及自身技术性能状况等。在同一配电线路 (或分支线路) 上进行批量试点应用, 主要用于考察非晶合金变压器应用的规模效益, 对配电线路损耗的影响, 在不同区域、不同地区大面积推广应用的必要性及其综合经济效益。

2 应用试点节能分析

试点台区纵向对比以辽宁沈北新区所属的三家村台区为例, 横向对比以河北安新中六一台区和其同条件对比点太阳一台区为例, 试点配电台区高低压侧均装设高精度计量装置和配电监测系统, 进行数据自动采集。试点线路以河北安新新安514线路支线为例, 支线关口装设高压计量组合装置和配电监测系统, 该支线配电变压器的低压侧均装设电量远传终端, 实施自动数据采集和上传。以实时监测数据为依据对试点台区和试点线路在非晶合金变压器应用前后的损耗情况进行对比分析。

2.1 试点台区纵向对比分析

辽宁沈北新区非晶合金变压器应用试点三家子村台区更换前配电变压器型号为S9型, 2008年11月更换为SH15型非晶合金变压器, 因此11月也是非晶合金变压器更换的过渡期, 更换前后的配电容量不变, 均为100kVA, 非晶合金变压器更换前后的有功和无功电量情况及损耗情况具体如表1所示。

由表1可以看出, 三家子A台区在2008年8月至2009年1月的平均负载率为12.35%, 非晶合金变压器更换前2008年8月至10月的平均有功损耗率为6.14%, 平均无功损耗率为45.84%;非晶合金变压器更换后2008年11月至2009年1月的平均有功损耗率为1.68%, 平均无功损耗率为26.30%。由此可见, 三家子A台区在非晶合金变压器更换前后, 平均有功损耗下降4.46个百分点, 平均无功损耗下降19.54个百分点, 节能效果十分可观。

图1和图2分别为三家子A台区在2008年8月至2009年1月有功损耗率变化曲线和无功损耗率变化曲线, 同样可以看出, 三家子A台区在2008年11月更换非晶合金变压器后, 其有功损耗和无功损耗均呈现明显的下降趋势。

2.2 试点台区横向对比分析

非晶变压器应用试点河北安新中六一台区配电变压器型号为SH15型非晶合金变压器, 所选择横向同条件对比点为太阳一台区, 该台区配电变压器型号为S9型, 配电容量均为160kVA。采集数据区间为2008年8月至2009年1月, 两对比台区的具体数据情况如表2所示。

由表2可以看出, 在2008年8月至2009年1月期间, 中六一台区平均有功损耗率为0.596%, 太阳一台区平均有功损耗率为2.552%, 纸坊南变配电台区与南垣村变配电台区相比, 平均有功损耗率下降1.956个百分点。图3为中六一台区与太阳一台区月有功损耗率比较曲线。

由图3可以看出, 采用SH15型非晶合金配电变压器的中六一台区的月有功损耗百分比均低于同时期内采用S7型配电变压器的太阳一台区, 有功损耗降低十分显著。

2.3 试点应用线路分析

河北安新非晶合金变压器应用线路试点, 选择514支线线路, 包括6个配电台区, 配电容量为1135kVA, 2008年9月该支线6台变压器均更换为SH15型非晶合金变压器, 更换前后的总配电容量没有变, 非晶合金变压器更换前后的有功电量及线损情况具体如表3所示。

由表3可以看出, 河北安新新安514支线在非晶合金变压器更换前2008年6月至8月的平均线损率为2.76%;非晶合金变压器更换后2008年9月至2008年12月的平均线损率为2.14%。由此可见, 河北安新新安514支线在非晶合金变压器更换前后, 平均线损率下降0.62个百分点, 在一定程度上体现了非晶变压器应用的规模效益。

3 实际损耗相关因素

配电变压器的在电力系统中运行的损耗大小与许多因素有关, 如配电变压器的制造工艺、实际技术性能参数大小、实际负荷特性 (主要包括负荷性质、负载率、功率因数、三相负荷平衡状况等) , 并非配电变压器的性能代号水平越高, 实际损耗就一定越低。因此, 即使在容量相同的条件下, 损耗水平代号高的配电变压器的实际损耗也可能会高于损耗水平代号低的配电变压器。非晶合金变压器与传统的硅钢片配电变压器相比, 空载损耗显著降低, 但在实际运行中如果空载损耗所占变压器总损耗的比例较小, 其优势并不会十分明显的得以体现, 只有在配电变压器轻载或空载运行时间长, 平均负载率较低时, 其节能效果才可能相对比较明显。

非晶合金变压器规模应用对线损的影响程度也跟很多因素相关, 如线路导线阻抗参数、负载率、线路开关性能、线路功率因数、三相负荷平衡状况等。在保证非晶合金变压器质量, 并且处于近似同等的运行条件下与传统的硅钢片配电变压器相比, 非晶合金变压器规模应用效益一般会有较好的体现。

4 结论

通过分析可以看出, 非晶合金变压器较适用于轻载或空载运行时间较长和平均负载率较低的配电台区和线路。在空载损耗占变压器总损耗的比例较大时, 节能降损效果显著。选用非晶合金变压器应根据台区所带负荷性质和运行特点, 严把质量关, 加强对生产厂家资质考察和产品入网前的测试工作, 不盲目相信宣传, 不以价格为选择产品的依据。在深入分析综合技术经济性的基础上, 积极采用节能环保的配电变压器产品。

参考文献

[1]王金丽, 盛万兴, 向驰.非晶合金配电变压器应用及其节能分析[J].电网技术, 2008 (18) :25-29

[2]姚志松, 姚磊.新型配电变压器结构、原理和应用[M].北京:机械工业出版社, 2006:331-334

[3]杨中地, 武颖.非晶合金变压器[J].变压器, 2007, 44 (7) :1-8

[4]刘涣.浅谈非晶合金铁心变压器[J].变压器, 2007, 44 (4) :15-17

电力变压器局部放电检测方法应用 第9篇

某年9月19日, 某35kV变电站#1主变差动保护动作。事后试验检查发现#1主变油中溶解气体异常, C2H2超出注意值, 高压绝缘试验及外观、声音均无异常。连续跟踪几日的色谱数据显示, 特征气体含量有明显增长趋势。

2 气相色谱检测数据

#1主变差动保护动作后, #1主变油中溶解气体连续跟踪几日的色谱数据见表1。

由表1可知, C2H2含量都超出了规程规定的注意值, 且有明显增长趋势, 三比值编码为0、2、2, 据此初步推断变压器内部存在电弧放电故障。

3 局部放电检测

该年9月25日, 采用上海华乘电气科技有限公司的PDS-T90型局部放电测试仪对#1主变进行超高频及超声波局部放电检测。

根据检测结果, 超高频检测幅值为58dB;在PRPS谱图 (如图1 (a) 所示) 中, 工频相位上正负半周对称出现放电信号, 且放电信号幅值较大, 间隔较密集;在PRPD谱图 (如图1 (b) 所示) 中, 下部散点分布较稀疏, 越往上越密集。

利用超声波局部放电检测定位功能, 分别在变压器壳体不同部位放置超声波传感器进行检测。测试发现, 变压器本体电磁振动对测试结果影响很小, 基本可以忽略, 变压器箱体测试结果大多如图2所示, 有效值为-4dB, 周期峰值为-1dB, 没有50Hz和100Hz频率相关性, 与空气中的背景噪声一致。而在有载分接开关底部测试到了明显的局部放电信号, 典型测试结果如图3所示, 有效值为17.2dB, 周期峰值为24.5dB, 50Hz频率相关性为-10.5dB, 100Hz频率相关性为7.2dB。综合上述检测结果, 推测变压器内部螺丝松动、金属异物造成悬浮放电, 或绕组绝缘损坏导致绕组对地及绕组间放电。

4 解体检查

该年10月14日, 对该变压器进行停电吊芯检查, 发现有载分接开关B相引线与C相引线线鼻触碰, 造成局部放电。放电部位电蚀痕迹如图4所示。

5 缺陷处理

确定缺陷性质及部位后, 对缺陷进行处理。除去损坏部分导线, 用金属续接管进行连接并压接后, 再进行打磨除去尖角和毛刺, 最后进行绝缘包覆。变压器本体滤油后重新投运, 油中溶解气体正常, 且无局部放电信号产生。

6 结束语

超高频法抗干扰能力强, 但存在天线接收问题;气相色谱法是检测和诊断油浸式变压器内部缺陷的成熟、有效方法, 不仅可以检测到变压器内部潜伏的缺陷隐患, 还可对故障性质进行初步分析判断;超声波法具有操作容易、电气干扰小, 能够实现故障点定位的特性, 可作为变压器内部故障的辅助判断方法。总之, 对于现场存在潜在缺陷的设备, 应综合运用多种检测手段, 以便正确分析判断设备缺陷。

参考文献

[1]FUYVAESSENP, RORIIS, 等.特高压直流换流变压器试验标准和要求的探讨[J].南方电网技术, 2009 (3) :1~6

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[3]阮羚, 高胜友, 郑重.宽带脉冲电流法局部放电检测中的脉冲定量[J].高压电器, 2009 (5) :80~82

[4]王国利, 郝艳捧, 李彦明.电力变压器局部放电定位方法的现状和前景[J].变压器, 2001 (11) :22~27

[5]陈刚.电力变压器绝缘故障的动态分析[J].东北电力技术, 2002, 6 (4) :11~13

[6][苏]Γ.C.库钦斯基著.徐永禧, 胡维新译.高压电气设备局部放电[M].北京:水利电力出版社, 1984

[7]S.A.Boggs, G.C.Stone.Fundamental limitations in measurement of corona and partial discharge[J].IEEE Trans.On Electrical insulation, 1982, 17 (2) :143~150

新型节能变压器应用推广的意义 第10篇

根据有关资料的估算:从发电到供电, 一直到用电的过程-广义电力系统中的各种电气设备 (包括发电机、变压器、电力线路、电动机等) 全部的电能消耗约占发电量的28%～33%。这对全国来说一年就有3178～3746亿kW·h的电能损耗在运行的电气设备中, 相当于10个中等用电量的省的用电量之和。这说明节电潜力非常之大, 但也说明我国电网线损率过高, 是世界上产值能耗落后之国。

我国电网的线损率高达8.7%, 而德国仅为4.6%, 落后之因是:一是我国电网结构落后, 网架薄弱, 如电网中中小型老旧高能耗变压器拥有量太大, 缺乏调节能力, 造成事故率高, 线损率高;二是电网运行管理落后, 强调安全运行, 忽视运行;三是陈旧的观念和粗放性管理促成线损率过高。总之, 造成我国电网损耗大的主要原因是, 我国城乡电网结构和电网结构中及电网运行管理中含量太低。

变压器在整个电力系统中是一种广泛的电气设备, 一般说来, 从发电、供电一直到用电, 需要经过3～5次的变压过程, 其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。由于变压器台数多, 总容量大, 所以在广义电力系统 (包括发、供、用电) 运行中, 变压器总的电能损失占发电量的10%左右。这对全国来说, 意味着全年变压器总的电能损失为1100亿kW·h以上, 相当于3个中等用电量的省用电量之和。

我国变压器损耗电能如此之大, 是由于我国的城乡电网中和企业电网中老的高能耗变压器数量太大之故。城乡电网中不仅有大量六、七十年代老旧变压器, 有些单位还有四、五十年代变压器在运行, 总计有1百多万台, 占拥有量的40%以上。由于老旧变压器拥有量大, 造成我国电网线损率过高。使我国电网结构中科技含量远远落后于发达国家。老旧变压器长期超期服役, 更新速度慢, 其主要原因是我国普遍存在资金短缺以及耗能设备更新观念落后, 管理落后和技术经济决策失误所造成的。

2 变压器更新换代的决策

在新世纪, 在城乡电网改造中, 我们要运用知识经济和科学技术, 加速老旧变压器的更新换代。

在变压器更新换代中要有科学决策。

(1) 树立商品经济中优胜劣汰的竞争观。

化耗能设备管理的决策要求人们必须从产品经济观念转变为商品经济观念;从封建闭锁的小农经济观念转变为商品经济中的竞争观念, 竞争的就是优胜劣汰。

(2) 树立耗能设备技术磨损观念。

耗能设备管理的科学的主要基础, 从经济寿命观念出发, 把产品经济的物质磨损观念转变为技术磨损观念。耗能设备的经济寿命系指耗能设备在制造过程中, 不仅考虑设备的物质磨损, 更主要的是按技术磨损确定设备的使用年限。耗能设备的"技术磨损"系指耗能设备在使用过程中, 一旦社会上制造出的新设备, 其技术性能和经济效益已比原设备继续使用优越时, 就应按技术磨损进行决策更新设备。

(3) 加速老旧变压器更新换代是经济效益不好的企业的重要举措之一。

因为亏损的企业要想生存下去, 必须走扭亏为盈之路。加速老旧变压器更新换代, 这是低投入高产出的经济决策。

3 变压器更新换代的节电潜力与社会效益

当前我国老旧变压器更新换代时, 对老旧变压器淘汰要做到劣中汰劣, 对新型变压器选型要做到优中选优, 不要单纯立足于变压器资金投入少, 更要充分考虑到运行中的节电效果, 因此不应选择投资少能耗高的S7型变压器, 应选择投资大节电效果好的S9型和非晶态变压器, 由于节电效果好, 多花的投资能很快收回。

3.1 老旧变压器更新要劣中汰劣

当前许多企业中有多台老旧变压器, 虽然加速老旧变压器的更新换代能为企业带来可观的经济效益。但由于老旧变压器数量大, 不可能在一年内把所有的老旧变压器全部更新掉, 必然逐年更新, 所以, 在多台老旧变压器淘汰中要劣中汰劣, 通过定量更换掉损耗最大的老旧变压器, 即淘汰技术特性最劣者。即用相同的投入资金取得最大节电效果。例如:大连化工厂有2台60年代的15000kVA老旧变压器, 其中1号是1961年产品, 2号是1963年产品, 按常规必然更新1961年出厂的1号变压器。但通过定量的优化计算, 更新1号变压器全年节电64万kW·h, 而更新2号变压器全年节电154万kW·h。由此可见, 更新1963年出厂的变压器全年多节电70万kWh。所以在电网改造和运行管理中老旧变压器更新淘汰中, 不要完全根据出厂年限, 应通过定量计算, 做到劣中汰劣。

3.2 备用变压器可暂不更新

有些重要用电负载都有备用变压器。备用变压器为保证安全供电, 只有在运行变压器故障和检修时才投入运行。每年运行时间很短, 如备用变压器更新, 其更新资金30年不能收回。但注意要把老旧变压器中的劣中之优留下做备用和特殊贮备。

例如:兰州石化分公司变电所中都有二台老旧变压器, 一台运行一台备用, 每个变电所仅更新一台变压器投入运行。另一台备用变压器不更新。全年总节电量58万余kW·h。同时比全部更新变压器节约资金近百万元, 并减少了容量贴费80余万元。

3.3 新型变压器选型要优中选优

当前我国推广的高效变压器主要是非晶态和S9型, 因此, 老旧变压器更新的是以节能型的非晶态和S9型变压器代替老旧变压器;而新型变压器选型的计算是以S9型代替S7型变压器。由于配电变压器面大量广, 所以我们选取10/0.4kV的630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA做典型实例运算。由计算结果得知:购S9型变压器虽然比购S7型变压器多花投资1万元左右。但其资仅用1～2年可收回, 投资收回后, 在变压器寿命期内总的节电效果为20～40万kW·h, 总经济效益为13～28万元, 所以, 加速老旧变压器更新换代, 购置S9型变压器是企业减亏增效之路。

3.4 电炉变压器容量选择的节电降耗

由于电炉变压器过载能力很强, 人们习惯选取投资少、容量小的变压器。其结果既浪费了电能, 又增加了电费的成本。如根据优化定量计算, 把变压器容量增大, 既减少电耗又降低成本。

例如:兰州石化分公司, 把2250kVA电炉变压器更新为3200kVA变压器。全年节电16万多kW·h, 更新设备的投资不到二年即可收回, 同时由于容量的增大, 又提高了变压器供电的安全可靠性。

4 结束语

综上所述, 加速我国的老旧变压器更新换代, 优选S9型变压器, 其节电潜力按1%～2%计算, 每年可节电100～200亿kW·h, 创造经济效益近百亿元。由于大量节约能源, 保护了环境, 节约了地质资源, 利在当代, 功在千秋。同时使我国电网线损下降, 缩小与国际上的差距, 这也是为振兴中华做出的一份贡献。

摘要：加速老旧变压器更新换代是降低电网损耗的重要途径。老旧变压器淘汰要劣中汰劣, 新型变压器选型要优中选优。由于节电潜力大, 更新所花费的投资, 短期内可收回。

关键词：变压器,节能,电气设备

参考文献

[1]西安交通大学等编著.短路电流实用计算方法.北京:电力工业出版社, 1982.

[2]徐树铨主编.电力变压器运行.北京:水利电力出版社, 1993.

[3]华北电力学院主编.电力系统故障分析.北京:电力工业出版社, 1980.

[4]国家经济贸易委员会电力司主编, 中国电力企业联合会标准化中心汇编.电力技术标准汇编.电气部分 (第4册) .变压器 (含电抗器、互感器) .北京:中国电力出版社, 2002.

[5]关金锋主编.发电厂动力部分.北京:中国电力出版社, 1998.

干式变压器在电能的开发与应用 第11篇

关键词：创新内容 创新点 经济社会效益

1 概述

近年来，随着现代社会经济技术要求的不断发展，传统的油侵式变压器已经不能够满足这些要求，为了能够适应这些不断发展的经济技术要求，国内外很多厂家和研究所都开始致力于研究和开发新型变压器，并在改造效果和技术突破等方面都取得了一些成绩。

2011年1月，供电科对所带展览管线路的变压器进行了改造，采用KBSG型干式变压器，实施了技术改造：一是针对生产工艺中的内部材料进行了改造；二是针对内部结构及标准要求进行了改造。

2 干式变压器的温度控制系统

变压器不能正常工作的主要原因之一就是绕组温度超过绝缘耐受温度而造成绝缘破坏。因此，变压器绕组绝缘是否安全可靠，对干式变压器的安全运行以及使用寿命具有决定性作用。因此，十分有必要检测以及预警变压器的运行温度。①温度显示系统：在测量温度变化值的时候，采用预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻不仅可以直接显示各项绕组温度，还能将最高温度以4-20mA的模拟量输出。采用Pt100对系统超温报警和跳闸进行动作能够进一步提高温控保护系统的可靠性。②超温报警、跳闸：当变压器绕组温度升到155℃的时候，系统会输出超温报警信号，如果升至170℃，此时变压器已经无法运行，因此必须向二次保护回路输送超温跳闸信号而让变压器迅速跳闸。③风机自动控制：采用预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测量温度信号。随着变压器负荷的增大，运行温度也会上升。运行温度随着负荷的增加而上升，当绕组温度达到100℃的时候，系统会自动启动风机冷却，定于90℃的时候会自动停止风机。

3 干式变压器的防护方式

根据使用环境和防护要求选择干式变压器的外壳。我们选择的IP20防护外壳能够防止直径大于12mm的固体异物进入，从而对带电部分提供安全的屏障。此外，可以选择IP23的防护外壳以满足户外安装的需要，相对于IP20，IP23除了具有以上所述功能外，还能够防止与垂直线成60°角以内水滴的进入。但是在选择过程中一定要注意其运行容量，否则就会降低变压器的冷却能力。

4 干式变压器的结构原理图（见图1）

5 采用KBSG型干式变压器的创新内容及创新点

①采用KBSG型干式变压器具有低噪音水平，可以以紧凑和具有较低的重量以最大程度地减少使用空间，有耐火性和能在不同的环境下工作，达到了設计的要求。②由于干式变压器不需要油，因此不会出现火灾、爆炸以及污染等问题，不仅将损耗和噪声降到了一个新水平，同时还为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。③节能低噪：随着使用新的低耗硅钢片以及箔式绕组结构，通过引入新材料、新技术以及新工艺，加上对环保要求以及噪声研究的深入，使得未来干式变压器更加节能安静。④对油浸式变压器备用系数要求较高的场所，除了配备的变压器容量大之外，配置的数量也比较多。使用干式变压器的过载能力，在考虑备用容量的同时还能对其进行压缩，因此，可以减少备用容量或台数。⑤高可靠性：积极研究电磁场计算、波过程以及建筑工艺和可靠性工程等方面，通过积极可靠性认证从而进一步提高了干式变压器的可靠性和使用寿命。⑥经济实惠：利用干式变压器成本比油浸式变压器更低廉。通过使用这种变压器能够耐受相当大的超负荷或温度峰值，而不会显著降低使用寿命。⑦采用耐高温的绝缘材料，可以在变压器的电、机械、热和环境性能方面获得更大的灵敏性和自由度。⑧干式变压器主要都是采用硅钢片来作磁性材料，变压器具有体积小、重量轻、效率高的优势。

6 采用KBSG型干式变压器的应用情况及经济社会效益

社会效益：采用KBSG型干式变压器改造后，由于运行情况良好，因此提高了系统的安全性和可靠性，并且各项技术指标均符合标准。每年的直接损失与往年相比降低了12万元，间接损失降低了6万元。经济效益：我矿的供电系统经过采用KBSG型干式变压器进行改造后，不仅大大提高了设备的运转率以及提高了系统运转的可靠性和安全性，同时还减少了维护运行时间、降低了系统的故障率以及降低了员工的劳动强度，因此，保证生产的正常运行达到了40%以上。此外，由于改造后大大的提高了供电系统的安全稳定性，因此，对于整个煤矿生产的间接经济效益也是不可低估的。总之，通过利用KBSG型干式变压器的技术改造后取得了明显的效果，从而实现了经济效益和社会效益的统一。

7 结束语

目前，KBSG型干式变压器技术处于国内领先水平，因此，希望相关部门认真考虑并加以重视。

参考文献：

[1]黄万朋，高岩，赵颖干式变压器的发展研究[J]天津电力技术， 2010（02）.

[2]封栋梁.干式变压器优化设计研究[D].东南大学，2005.

浅谈非晶合金变压器的应用 第12篇

非晶合金材料作为一种典型的绿色制造与绿色应用相结合的“双绿色”高效节能材料, 主要用于电力领域的铁芯及配电变压器生产, 同时还被广泛应用于电力电子行业, 如各种高频电源中的变压器、逆变器、电抗器等。随着国家节能环保政策的推进, 以及非晶配电变压器性价比不断提高, 非晶合金变压器得到了越来越广泛的应用。

1 非晶合金变压器的应用现状

我国使用的硅钢铁芯变压器比率约为96%, 由于数量众多, 变压器本身消耗的电能也相当可观。目前, 我国所有变压器自身消耗的电能占全国发电量的5%～10%。在配电网损耗中, 变压器损耗占60%以上。非晶合金带材具有优异的软磁性能, 在配电变压器中的节能效果相比传统的硅钢变压器, 可使空载损耗降低60%～80%。以一台SC (B) H15-1600/10非晶合金变压器和SCB9-1600/10变压器比较如下;

SCB9-1600/9变压器P0=2 760 W, PK=12 400 W;SC (B) H15-1600/10变压器P0=760 W, PK=11 730 W

节能效益计算公式:D=C×H×V

其中, C为电费价格, 0.86元/kWh;H为年运行时间, 取8 760 h;V为损耗降低值, 单位kW。按上述公式计算:

undefined元

二者相比, 每台非晶铁芯变压器每年可节电23 390 kW时, 折合电费20 115元 (假设电价为0.86元/kWh) , 非晶合金变压器价格成本增加的部分可在该变压器运行的3～5年内全部回收。因此, 大量推广应用非晶合金铁芯变压器 , 不但节能效果显著, 而且有利于减少环境污染。

2 非晶合金变压器的特点分析

非晶合金变压器的绕组和夹紧装置采用的材料跟普通的环氧浇注干式变压器使用的材料一样, 然而在铁心材料的选取上选用非晶合金材料。这是一种厚度在0.02～0.03 mm的相对来说比较薄的磁性材料, 它按照一定的比例借助超级冷技术进行生产制作, 在冷却浮筒之后铸成带状薄片。另外非晶合金材料在制造过程中还会充分利用先进的快速凝固技术, 加上生产制作过程中不会排放任何污染物, 因而实现了绿色制造。

非晶态合金与晶态合金相比, 它的物理性能、化学性能以及机械性能方面都有了非常大的变化。因其自身非晶格状合金特性所致, 非晶态合金材料常被应用到电子、航空、机械、微电子等诸多领域, 而且具备极其广泛的应用空间。非晶合金变压器因体积小、重量轻、节能效果明显的特点, 使得它具有非常广阔的市场发展空间。

3 非晶合金变压器的结构

3.1 铁心形状及磁密的选取

目前非晶合金铁心结构主要有三柱式和五柱式两种, 铁心有效截面一般为铁心横截面跟系数相乘的结果, 也就是S1=k·S, 这里S1属于有效截面, S代表横截面, k代表叠片系数。一般不同非晶合金铁心的供应商生产的产品的k值多少会存在着一些差别, 通常非晶合金铁心填充时的系数比较低, 所以k值一般控制在0.86左右。在选取铁心截面时应该将磁通的密度控制在1.3 T左右, 跟硅钢片的铁心作比较便会发现当温度处于25℃非晶合金本身的饱和磁密才为1.55 T, 其硅钢片则为2.03T。由于非晶合金饱和后的损耗及发热情况非常严重, 便会促使单方向磁化的现象发生。

3.2 工艺系数及空载损耗

变压器在制作过程中需将铁心框和绕组进行装配, 随后要将非晶合金铁心搭接接缝打开、套装绕组以及再将铁心搭接完好。在这过程中由于铁心非晶带往返弯曲会使部分带材破碎、脱落。这些都会促使铁心截面积减少而使铁心损耗增加, 同时使铁心的噪音增加。

3.3 矩形绕组

由于非晶合金变压器自身的特殊要求, 使其必须采用矩形绕组, 而矩形绕组一般跟常规的一些圆形绕组的施工设计和施工工艺都很不一样。其在施工设计上常会选择较适宜的绕制裕度, 在施工工艺上则会采取夹具整型, 并且还会很好地控制住整个矩形绕组自身的径向尺寸。另外还需采用低压线圈将箔式树脂浇注成矩形线圈, 从而促使它的抗短路能力增加, 进而按时完成铜排出线的工作。

3.4 机械强度和它的抗短路能力

一般非晶合金变压器在结构上便跟一些传统的干式变压器存在着很大的区别, 加上所采用的非晶合金材料本身的特殊性, 非晶合金铁心一旦承受到外加应力的作用便会将损耗增加, 而噪音也会随之进一步增大, 进而促使它的性能受到严重影响。所以操作人员一定要确保非晶合金的铁心不会受到外加应力的影响, 并且要选择合适的加紧及装配结构。

线圈可采用碟簧压紧结构, 弹性好、强度高、可以给高低压线圈一个恒力, 保证变压器在运行时铁芯的震动不会传递到线圈, 有效降低变压器的噪声。

非晶合金变压器通常受力分为两种, 一种属于静态力, 另一种则属于动态力。静态力主要考虑铁心的自重及装配时承受的力;动态力则常指因突发短路情况而产生的冲击力。非晶合金干式变压器绕组所采用的属于比较成熟的一种普通环氧浇注干式变压器所常采用的环氧浇注和箔绕绕组, 有足够的能力来承受突发短路情况所造成的冲击力。

参考文献