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变压器安全距离是多少?工作原理是?

阅读量:1752018-01-26

变压器是一种静止的电器设备,它依靠电磁感应作用,将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能,变压器是电力系统中重要的电气设备。众所周知,变压器的总容量要比发电机的总容量大得多,可达 6~7 倍,除此之外,变压器还广泛应用在其他场合,如电焊、电炉和电解使用的变压器,化工行业用的整流变压器,传递信息用的电磁传感器,供测量用的互感器,自控系统中的脉冲变压器,试验用的调压器等。今天贤集网小编要来为大家讲解一下变压器安全距离是多少、工作原理、使用方法、分类、保养方法、节能运行的措施分析、耐压不良的原因、选购误区。

变压器安全距离是多少

按照国家标准GB50053-94《10kv及以下变电所设计规范》规定,户外油浸式变压器要离任何建筑物5米以上,按照国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2006规定,户外油浸式变压器要离民用建筑6米以上,国家标准还说明了在居民聚集的小区内,不宜再“架设”高压电设施油浸式变压器。

变压器工作原理

简单说变压器的工作原理就是“电生磁,磁生电”。变压器的初级(一次)线圈和次级(二次)线圈共同绕在一个铁芯上,当一次线圈通入电压U1后,在铁芯中产生交变磁通,这个磁通穿过一次绕组和二次绕组,根据电磁感应定律,在一次绕组和二次绕组中分别产生感应电势E1和E2。

变压器的使用方法

1、使用前,必须详细阅读变压器的使用说明书和与之配套的控制箱(台)的说明书,根据说明书接好连接线,接地线应良好接地;

2、干式变压器控制箱(台)的电源分别为交流220V、380V两种,经调压器输出到变压器的低压侧输入端。经过变比输出连续可调至额定电压值;

3、从干式试验变压器的安全和高压试验的严谨性来考虑,避免设备或试品受到破坏;

4、当做直流耐压或泄漏电流试验时,可先将高压硅堆、微安表、旋在高压试验变压器的高压输出端上,然后逐渐升压,即可进行直流试验。

变压器的分类

一、按相数分:

1、单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组;

2、三相变压器:用于三相系统的升、降电压。

二、按冷却方式分:

1、干式变压器:依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却,多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器;

2、油浸式变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

三、按用途分:

1、电力变压器:用于输配电系统的升、降电压;

2、仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置;

3、试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验;

4、特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器、电容式变压器、移相变压器等。

四、按绕组形式分:

1、双绕组变压器:用于连接电力系统中的两个电压等级;

2、三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级;

3、自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统,也可做为普通的升压或降后变压器用。

五、按铁芯形式分:

1、芯式变压器:用于高压的电力变压器;

2、非晶合金变压器:非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料,空载电流下降约80%,是节能效果较理想的配电变压器,特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低地方;

3、壳式变压器:用于大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

变压器保养方法

一、允许温度

1、变压器运行时,它的线圈和铁芯产生铜损和铁损,这些损耗变为热能,使变压器的铁芯和线圈温度上升,若温度长时间超过允许值会使绝缘渐渐失去机 械弹性而使绝缘老化。

2、变压器运行时各部分的温度是不相同的,线圈的温度最高,其次是铁芯的温度,绝缘油温度低于线圈和铁芯的温度,变压器的上部油温高于下部油温,变压器运行中的允许温度按上层油温来检查,对于 A 级绝缘的变压器在正常运行中,当周围空气温度最高为 400C 时,变压器绕组的极限工作温度是 1050C。

3、由于绕组的温度比油温度高 100C,为防止油质劣化,规定变压器上层油温最高不超过 950C,而在正常情况下,为防止绝缘油过速氧化,上层油温不应超过 850C,对于采用强迫油循环水冷却和风冷的变压器,上层油温不宜经常超过 750C(这种变压器上层油温最大允许值为800C)。

二、允许温升

只监视变压器运行中的上层油温,还不能保证变压器的安全运行,还必须监视上层油温与冷却空气的温差—即温升,变压器温度与周围空气温度的差值,称为变压器的温升,对A级绝缘的变压器,当周围最高温度为400C时,国家标准规定绕组的温升650C,上层油温的允许温升为550C,只要变压器温升不超 过规定值,就能保证变压器在额定负荷下规定的运行年限内安全运行(变压器 在正常运行时带额定负荷可连续运行20年)。

三、合理容量

在正常运行时,应使变压器承受的用电负荷在变压器额定容量的75—90%左右。

四、合理电流范围

变压器低压最大不平衡电流不得超过额定值的25%;变压器电源电压变化允许范围为额定电压的正负5%,如果超过这一范围应采用分接开关进行调整,使电压达到规定范围。(调整 时应停电进行)通常是改变一次绕组分接抽头的位置实现调压的,连接及切换分接抽头位置的装置叫分接开关,它是通过改变变压器高压绕组的匝数来调整变比的,电压低对变压器本身无影响,只降低一些出力,但对用电设备有影响;电压增高,磁通增加,铁芯饱和,铁芯损耗增加,变压器温度升高。

五、过负荷

过负荷分正常过负荷和事故过负荷两种情况,正常过负荷是在正常供电情况下,用户用电量增加而引起的,它将使变压器温度升高,导致变压器绝缘加速老化,使用寿命降低,因此一般情况下不允许过负荷运行,特殊情况变压器可在短时间内过负荷运行,但在冬季不得超过额定负荷30%,夏季不得超过额定负荷的15%,此外,应根据变压器的温升与制造厂规定来确定变压器的过负荷能力。

变压器节能运行的措施分析

1、优选节能经济型配电变压器:

在进行配电变压器型号、容量等选型设计过程中,应在技术上可行的基础上,优选控制损耗率较低的节能经济型产品。

2、采用多台配电变压器联合运行节能的调度方式:

根据配电系统的实际情况,合理计算出变压器的最佳负荷运行工况点和经济负荷区,采取多台配电变压器联合经济调度运行,按照负载从小到大的运行特性,计算出不同负载区域的最佳变压器运行搭配台数和调控运行方式,合理根据综合功率负载关系确定多台配电变压器联合运行的最佳经济运行区域,避免出现“大马拉小车”等称非经济运行工况出现,有效提高配电变压器供电安全可靠和节能经济性。

3、调整配电变压器相间不平衡负载率实现节能经济运行:

由于配电变压器及其供配电系统中,单相用电负荷所占比例较重,且随着各种节能电气设备、节能灯具等的广泛推广使用,配电变压器,尤其是公用配电变压器其三相负载不平衡度较大,相应引起的损耗较大,这就说明三相不平衡所引起的负载损耗非常大,是变压器节能经济运行研究的一个重点。通过合理的相间负载优化调整,降低三相间负载不平衡度,使配电变压器三相负载几乎接近平衡关系,这样就能获得较好的相间平衡关系,降低配电变压器运行过程中的有功损耗和无功消耗,提高电能分配调度转换效率。

4、进行合理的无功补偿:

无功功率的平衡对于电力系统的安全稳定运行起到重要作用,通过合理的无功功率补偿能够使电力系统的电压维持稳定,电网中的损耗减小,变压器系统功率因数和设备利用率得以提高。配电变压器由于励磁而产生无功负荷,从而降低功率因数,降低供电质量,并造成无功线损,浪费能源,因此对配电变压器需要进行无功功率补偿。鉴于配电变压器的负荷不断变化,产生的无功也在不断变化,所以要进行相对应的动态补偿才能达到合理补偿的目的,这需要对补偿容量进行分组,同时还需要设置合理自动投入的控制,这样才能达到提高配电系统的功率因素,降低配电变压器和供电系统的运行损耗,提高供电质量和节约能源的效果。

变压器耐压不良的原因

1、绝缘层漆包线膜受损:变压器的绝缘层控制好,必须要使用合乎规格的绝缘胶纸,初次级之间至少要包三层或者以上,同级之间也必须有一层以上的绝缘胶纸,变压器在绕好之后浸绝缘漆烘干就行了,其中,以胶纸的加工和漆包线的品质影响最大;

2、用错线材的规格;

3、环境的混悬着杂质,导致线包内夹有异物;

4、作业安装不正确,导致线包胶带破损;

5、变压器的各处绝缘不足;

6、生产经验不足,绕错线包圈数;

7、变压器规格设计不合理,造成体自身绝缘不足,有少部分变压器厂家由于经验不足,生产设计的变压器故障本身存在故障,例如:出线端松动或者存在着无支撑,垫块松动,部件的焊接不良,磁芯绝缘不良,抗短路强度不足等问题;

8、作业人员工法错误(不合乎规格量的多或者是少、部件未到位、遗漏工法、作业安装不正确等);

9、插入铁心工艺差(插入铁心时,划伤线框,挤压线框造成的泄漏电流超标);

10、灌封工艺差(应该真空灌封);

11、模具规划做工不良:模具的合模线过粗,断差大,偏疼都有能够致使耐压性出现不良,有的模具特别是VED联系部断差大,变压器厂家绕线时包胶有缝隙也常常会形成击穿,还有的出线槽深度规划太深致使包胶后有缝隙也常常击穿;

12、变压器油的使用问题:变压器油有着绝缘作用,具有比空气高得多的绝缘强度,而且比热大,可以作冷却剂使用,在使用变压器的过程中由于油质老化、酸价或介质损失角增高、环境的混悬杂质(如酸、碱、硫、灰、尘、纤维等)、潮湿问题都有可能造成变压器油的失效。

变压器选购误区

1、只要是名牌厂家生产的商品就一定不是劣质变压器

名牌生产厂家由于品牌、技术、资金等方面的原因,在行业竞争中确实有一定的优势,但那是对一些像110KV、220KV电压等级方面的产品来说,由于其准入门槛较高,一般的小型配电生产企业根本无实力去生产这样的产品,然而对于10KV等级的变压器来说,任何一家生产变压器的企业都可以做,并且某些小型生产厂家由于工艺、地域、售后等方面的因素,在某种程度上还比大企业做更具优势,例如,湖北某变压器厂在2011年12月份南方电网的招投标业务中一举中标,然而在其所供产品的抽样检验中,其产品大部分为半铜半铝的劣质产品,导致其失去在南方电网的投标资格。

2、只要价格低就可以选择

物美价廉固然是好,但是也有“便宜没好货”这个观点,所以奉劝顾客在购买变压器的时候一定不要只考虑价格,要多选择多个厂家做一下对比,经过多方面的分析后再做最后决定,还有一个建议就是:顾客最好亲临其产品生产厂家考察一下,对其产品、生产工艺、出厂检验等程序进行一下检验,这样也可让心里有个底。

3、被厂家口头承诺所蒙蔽

某些为了吸引顾客,在谈判的时候做出做“终身维修”、“一年包换”“绝对全铜”等承诺,但是在购买产品的时候,却没有把这些承诺写在合同上面,致在产品出现问题后生产厂商不认账的情况,所以一定要把任何一项承诺都以书面的形式写进去,这样才能尽最大随度维护客户的利益。