唐偉峰
有著非常嚴(yán)格的遵循原則,例如低壓雙電壓電力變壓器的設(shè)計,需要同時滿足不同的兩組電壓系統(tǒng)的實際需要,,為進(jìn)一步完善電力變壓器設(shè)計原則,本文結(jié)合低壓雙電壓電力變壓器的設(shè)計實例開展研究與討論。
變壓器作為重要的電力設(shè)備被廣泛的運用于電路線網(wǎng)之中,其重要性體現(xiàn)在,一旦發(fā)生故障,就會影響供電系統(tǒng)的正常運行,影響供電的可靠性。變壓器發(fā)生故障的現(xiàn)象通常表現(xiàn)為:劇烈的燃燒放電產(chǎn)生電弧,同時可能會導(dǎo)致其他電力設(shè)備發(fā)生故障,例如短路的發(fā)生,電力機器停止運轉(zhuǎn)、無法提供正常的照明,嚴(yán)重時還會發(fā)生重大的火災(zāi)事故,帶來人員傷亡。低壓雙電壓電力變壓器能夠同時滿足6.6?kV和11?kV兩種配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的需求,在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中得到了廣泛關(guān)注。
1.1 低壓雙電壓變壓器設(shè)計原則
低壓雙電壓變壓器是作為一般商品而被使用于電網(wǎng)設(shè)施當(dāng)中的,因此它具有一般的商品屬性,有著其他變壓器不具備的價格優(yōu)勢,設(shè)計師應(yīng)當(dāng)將設(shè)計并著重放在變壓器性能便捷以及使用效率高和商品體積小巧等方面,只有這樣的設(shè)計才能被市場廣泛的認(rèn)可,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益,使得變壓器的推廣經(jīng)得住市場的考驗。
1.2 低壓雙電壓電力變壓器設(shè)計工作原理
在空載運行情況下低壓雙電壓變壓器工作設(shè)計原理分析如下,極限運行情況出現(xiàn)時,其主要是通過副繞組開路進(jìn)行電源電壓和原繞組接入,右手螺旋關(guān)系磁通正方向呈現(xiàn)電流正方向,電壓同一支路電流內(nèi)正方向呈現(xiàn)一致狀態(tài),符合磁感應(yīng)定律的原則電勢主磁通在E1產(chǎn)生1次側(cè)空載時感應(yīng),感應(yīng)電勢E2在2次側(cè)產(chǎn)生,根據(jù)電勢平衡方程:
E2=U2,無次側(cè)電流,根據(jù)阻抗、頻率電壓、相關(guān)過程運行之間的關(guān)系,如下得出X1和R1受飽和程度較小結(jié)論:?注意影響的增大飽和程度則會隨著而減小,而Rm和Xm基本不變,尤其這一結(jié)論在實際應(yīng)用中的使用。
低壓變壓器負(fù)載運行作為基本狀態(tài)在負(fù)載雙電壓運行運行情況下,變壓器會產(chǎn)生電流副邊變壓,副繞組主要電源指原繞組電壓接入實施負(fù)載接入,相比原輸入空載與電流增大,對于不同空載運行的區(qū)別根本在于變化副邊端電壓受到的影響,產(chǎn)生側(cè)電流磁勢2次,基本電磁負(fù)載過程運行中,公式計算為磁通由電壓決定、磁通小試圖改變磁勢并且基本維持小磁通不變,此時,原來磁勢變成由1次繞組電流,公式計算為Fl=I1N1,F(xiàn)1和F2由磁通過實施小負(fù)載后共同作用,電由1次側(cè)繞組中流分別由兩個分量構(gòu)成:?分量勵磁10負(fù)載產(chǎn)生磁通勢分量的I1L與2次側(cè)電流產(chǎn)生的磁勢方向相反,從而互相抵消、滿載時,產(chǎn)生的磁大小相等,10僅僅占I1L的2-8 0Ic,變壓器,較大負(fù)載僅時僅在互感器進(jìn)行電流交換將此原理成立被應(yīng)用于設(shè)計的變流這就產(chǎn)生了10甚至可以忽略。
我們在設(shè)計中通過選用兩個方案進(jìn)行設(shè)計
如圖1所示為第一種方案:圖中電壓為2.2kV、串聯(lián)段是線段1,線段2,3以及線段4,5、4.4kV均為。將線段2,3與線段4,5實施串并聯(lián)通過串并聯(lián)的方式達(dá)成,6.6-11kV輸出電壓得以實現(xiàn)、
鐵心空載電流計算:
三相容量小于等于6300KVA的時候,上述公式適用,G1,G2,G3分別為心柱重量、鐵扼重量和角重,QF是鐵心單位磁化容量,S為心柱凈截面積,N為變壓器額定量。
如圖2所示,用套管分別將6.6kV和11kV引出,11kV輸出端子圖中A1,B1,C1為6.6kV為輸出端子圖中A2,B2,C2,滿容量輸出實施變壓器線圈電密按照A2x,B2v,C2選取6.6kV、
通過對該兩種方案進(jìn)行綜合比較,發(fā)現(xiàn)第一方案為比較合適的選擇,它具有更容易實現(xiàn)、操作更為方便且相比較第二種方案具有靈性較好的優(yōu)勢。
絕緣對實施應(yīng)要求,設(shè)計結(jié)構(gòu)上要求必須合理使用支撐同時應(yīng)對不同電壓,設(shè)計中要注重校核電壓比偏差,確保選取電流進(jìn)行校核時必須按照可靠性原則,阻電壓注重計算,損耗必須取較大值溫升負(fù)載和考核實施;如進(jìn)行6.6kV輸出必須按實施短路動校核時熱穩(wěn)定計算,舉例如下:
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計如下h:11-6.6kV側(cè)電壓低壓In0Ic=0.50IcSn=SOOOkVA,Po=4.85kW,,Pw=38kW,Z0Ic=7.50Ic,高壓34士2x2.50IckV電壓側(cè),選取直徑鐵心D=340mm,組別聯(lián)接Dvn12,中心距心柱Mo=616mm,每個分接為28匝,高壓額定檔匝數(shù)1022匝,線圈并聯(lián)78匝低壓線圈串聯(lián)36匝,表1可見其他性能設(shè)計參數(shù),上下并聯(lián)結(jié)構(gòu)采用線圈高壓,所有參數(shù)技術(shù)思路均滿足正確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議要求,主要試驗值參數(shù)性能如表2所示。根據(jù)客戶需求,在實施產(chǎn)品絕緣考核時BIL=75kV、AC=35kV溫升試驗一次通過試驗,見表3顯示試驗結(jié)果。
當(dāng)今電網(wǎng)對變壓器的需求,隨著電力在社會經(jīng)濟發(fā)展中重要性的逐步提高也變得越來越大。當(dāng)前在市場上電網(wǎng)運行中使用電力變壓器大多數(shù)具有能耗較高的缺點,這不符合時代發(fā)展的需求與綠色節(jié)能環(huán)保的要求。因此新型低壓雙電壓變壓器具有廣泛的應(yīng)用空間,在進(jìn)行該類變壓器的設(shè)計與生產(chǎn)過程當(dāng)中,除了做好設(shè)計生產(chǎn)環(huán)節(jié)的把關(guān)外,同時也要做好各項售后維修服務(wù),通過積極提升服務(wù)確保企業(yè)變壓器市場中實現(xiàn)不斷的發(fā)展壯大。
本文就討論與分析了兩種不同方法的的低壓雙電壓新型變壓器,通過對應(yīng)用于低壓電壓變壓器原則的不同處進(jìn)行對比討論,得出了選用等級差值不宜過大變壓器是比較理想選擇的結(jié)論,最后對變壓器的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望,通過不斷的技術(shù)革新生產(chǎn)新型的低噪音、節(jié)能多功能的變壓器取代傳統(tǒng)變壓器是該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
(作者單位:長春三鼎變壓器組件有限公司)