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变压器的优化设计是目前国内变压器制造行业所面临的重点问题。变压器的优化设计可以从两个方面进行;①控制降低变压器制造的初始制造成本;②对变压器的绕组、空载损耗、负载损耗等各项性能进行优化设计。空载损耗是变压器的一个重要性能指标,是指变压器一次绕组施加额定频率额定电压时,二次绕组空载所消耗的功率。主要包括三部分内容:一次绕组所产生的铜耗、变压器铁芯的励磁损耗和涡流损耗。因为空载电流值比较小,一般情况下占额定电流值的5%左右,可以忽略不计,所以在理论情况下变压器空载损耗数值等同于铁芯损耗数值。
变压器的优化设计首先要考虑电磁优化设计,指在满足原有约束条件的基础上, 寻找 设计变量使得制造变压器所需的经济指标小。电磁优化设计的两个关键因素是磁通密度和电流密度,这两个因素直接影响到变压器的电磁力大小和材料消耗的多少; 当磁通密度较大时,则需要的匝数较少,也就是需要的铜消耗量较少,这也从根本上控制减少了变压器制造的初始经济成本。目前国内的变压器空载损耗数值和负载损耗数值的确定一般是通过空载、短路试验在离线状态下测量得出的,这种方法浪费了大量的人力和财力,而且使供电中断。对变压器进行优化设计应实现对空载损耗和短路损耗数值实行在线测量,这样既可满足数值确定的要求,还能减少测量成本的投入。
脉冲变压器
高频变压器
脉冲变压器用于各种脉冲电路中,其工作电压、电流等均为非正弦脉冲波。常用的脉冲变压器有电视机的行输出变压器、行推动变压器、开关变压器、点火器的脉冲变压器、臭氧发生器的脉冲变压器等。
(a)行输出变压器。行输出变压器简称FBT或行回扫变压器,是电视机中的主要部件,属于升压式变压器,用来产生显像管所需的各种工作电压(如阳极高压、加速极电压、聚焦极电压等)。有的电视机中的行输出变压器还为整机的其他电路提供工作电压。
行输出变压器一般由双U型磁芯、低压线圈、高压线圈、外壳、高压整流硅堆、高压线、高压帽、灌封材料、引脚、聚焦电位器、加速极电压调节电位器、聚焦电源线、加速极供电线及分压电路等组成。
高频变压器可分为耦合线圈和调谐线圈两大类。耦合线圈的主要作用是连接两部分电路的信号传输,即前级信号通过它送至后级电路;调谐线圈与电容可组成串并联谐振回路,用于选频电路等。天线线圈、振荡线圈等是高频线圈。开关电源变压器由于工作频率通常在几十千赫兹,也属于高频变压器。
储油柜(油枕)的作用
油枕(储油柜)装在油箱的斜上方,有油管和油箱相通。当变压器油的体积随油温变化而膨胀缩小时,油枕起着储油和 补油的作用。防止油和空气接触而被氧化和受潮。油枕上装有油标管,有的还装有液位指示,用以观察油位的变化。什么叫有载调压?
有载调压是变压器在带负荷运行时能通过转换分接头档位而改变电压的一种调压方式。变压器在运行中有哪些损耗
变压器损耗有:空载损耗(铁损):铁芯涡流产生的损耗,
负载损耗(铜损):绕组的电阻发热产生的损耗。变压器型号的表示方法
变压器过负荷能力
基本型号:S
设计序号或性能水平代号:11
额定容量:500KVA
高压侧电压:10KV
变压器正常运行时,日负荷曲线的负荷率大多小于1。根据等值老化原则,只要使变压器在过负荷期间多损耗的寿命和在欠负荷期间少损耗的寿命能相互补偿,则仍可获得规定的使用年限。变压器的正常过负荷能力就是以不牺牲正常寿命为原则而制定的。即在整个时间间隔内,只要做到变压器绝缘老化率小于或等于1即可,且满足以下条件:
(1)过负荷期间,绕组热点的温度不得超过140℃,上层油温不得超过95℃;
(2)变压器的 过负荷不得超过额定负荷的50%
变压器的发热和冷却
绕组和铁芯中的电能损耗全部转化为热量,使变压器的各部分温度升高,各部分的温度升高并不均匀。
散热过程:热量从绕组和铁芯传到变压器油中,热油的热量经散热器传到周围空气中。
散热过程的特点:铁芯、高压绕组、低压绕组产生的热量全部传给油;在整个发热散热过程中,各部分温差较大,绕组的温度 ;大容量变压器损耗大,发热量大,需采用强迫油循环风冷或强迫油循环水冷,更大容量的采用导向冷却,在高低压绕组内部设置一定的油路,可大大提高散热效率。变压器允许温度和温升
变压器的允许温度取决于绝缘材料。油浸式变压器采用纸和油绝缘。
变压器绕组在温度 点为98℃时,可使用年限为20-30年。实际运行时,绕组温度 点温度一般都小于98℃,变压器的使用寿命均可超过30年。
变压器运行时,重点监视绕组温度和顶层油温。
变压器超温保护配置,超过低温定值时发报警信号,当温度超过高温定值时跳闸。
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