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变压器铭牌标示参数的含义

时间:2010-10-18 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:

变压器是一种静止的电器设备,它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变为另一种电压等级的交流电能,同时完成电路中电流大小和阻抗的转换。一般由铁芯、绕组、绝缘、分接开关以及冷却装置等组成。不同类型的变压器均有相应的技术要求,用铭牌的形式表示出来。按照国家标准,电力变压器铭牌通常标示的项目有变压器的相数、额定容量、额定频率、各绕组额定电压、各绕组额定电流、联结组标号、绕组联结示意图、冷却方式、使用条件、总重量等。为能更好的说明变压器铭牌标示,现以一台10KV 197V电源变压器铭牌为例,对变压器铭牌标示的技术参数进行说明。
  其铭牌标示如表1所示
  1 电力变压器型号表示方法
  通常电力变压器型号表示中包含有绕组耦合方式、相数、冷却方式、调压方式、防护方式标示、额定容量、高压绕组额定电压等级等。变压器额定电压指的是高压侧的额定线电压有效值,额定容量指的是在变压器铭牌所规定的额定状态下,变压器二次侧的输出能力。变压器的额定电流为通过绕组线端的电流,即线电流的有效值。 变压器按相数分单相和三相两种。分接开关指变换分接以进行调压所采用的开关。无励磁调压和有载调压都是指的变压器分接开关调压方式。变压器二次不带负载,一次也与电网断开(无电源励磁)的调压,称为无励磁调压;带负载进行变换绕组分接的调压,称为有载调压。无励磁调压一般用于对电压要求不是很严格而不需要经常调档的变压器,而有载调压一般用于对电压要求严格经常调档的变压器。
  在变压器测试中还有短路阻抗比的测试。短路阻抗比以阻抗电压与额定电压之比的百分数来表示。阻抗电压是指变压器二次侧短路,一次侧施加电压使其电流达到额定值时所施加的电压称为阻抗电压。短路阻抗比是变压器损耗大小的一种表示。
  IP00为干式变压器的一种防护方式 。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。IP00是无防护外壳。一般干式变压器的室内防护等级是IP20。IP20防护外壳,可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物的进入,避免造成短路停电等恶性故障,为带电部分提供安全屏障。
  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。
  2 阻燃、环境、耐候的含义
  铭牌中的阻燃、环境、耐候、F1 E2 C2,其表示的是一种以欧洲标准HD464为基础的环保特性认证。其中包括有耐气候(C0、 C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)不同等级试验等。C2试验为一种等级的耐气候试验(Climatic Test),即将变压器放置在一个690m3的实验室里,实验室的温度在8小时内从+25℃降低至-25℃,在-25℃的温度下保持12小时后,对变压器二次侧施加2倍的额定电流,使变压器温度迅速上升至165~170℃,使变压器上的冰霜全部化为水珠及水蒸气。2小时后温度降至+25℃,进行例如裂缝或裂隙等外观检查。若无异常,则进行绝缘实验,即对变压器施加75%的额定工频、感应实验电压,测量局部放电水平。施加电压过程中若无点弧或击穿现象发生,即通过C2级绝缘实验。E2试验即适应环境能力试验(Environment Test)。 “欧洲独立实验室”(CESI)通过的 “适应环境能力试验”分为E1和E2两种。其中E1为冷凝实验,即将变压器放置于一个150m3的密闭室内,通过喷嘴喷入导电率为0.1~0.3s m的盐水雾化气体,将试验室内的湿度保持在93%以上,放置时间不得小于6小时,即为冷凝试验。此后在5分钟内对变压器施加1.1倍额定电压3次,每次5分钟,间隔5分钟。施加电压过程中若无电弧产生,无严重的损坏迹象,变压器无异常,测量局部放电水平不大于10pC,即通过E1级。E2为渗透试验,通过E1级6小时冷凝试验后,即进行第二阶段的试验,保存室内温度为50℃(±3℃)、相对湿度为90%(±5%)、盐水雾化气体的导电率为0.5-1.5S m,持续144个小时,两个阶段共150小时,在这近一周的时间内带有导电率很高的水雾已经渗透了变压器的各个部位,所以这一阶段又称为水分渗透试验。在此情况下或在正常环境中存放3小时,对变压器施加75%的额定工频、感应试验电压,测量局部放电水平。在施加电压过程中若无电弧或击穿现象发生即通过E2级试验。F1试验为耐火试验(Fire Behavior Test)。“欧洲独立实验室”(CESI)通过的F1“适应环境能力试验”,即将变压器放置在试验箱里,距线圈175mm处放置一个24KW、温度为750℃的电热板,同时在线圈后面放置一个半圆柱形金属屏,距线圈底部40mm处放置一个酒精盘,盛放可燃烧20分钟的酒精。点燃酒精,电热板通电,两者同时作用于线圈,20分钟后酒精火焰熄灭,发热板继续通电,40分钟后电热板断电,火焰自动熄灭。整个试验过程为60分钟。在此过程中每隔2分钟记录一次温度、烟雾透明度、空气进口的气体流量,并检测有无氯化氢、氰化氢、溴化氢、氟化氢、二氧化硫与甲醛等腐蚀性及有毒气体以及描述燃烧情况,若均满足要求,则通过F1耐火试验。
  3 变压器的联结组
  变压器同侧绕组是按一定形式联结的。IEC在标准中规定了变压器绕组联接组的最新表示方法。即三相变压器或组成三相变压器组的单相变压器的同一电压等级的相绕组,连接成星形、三角形、曲折形时对于高压绕组则分别用Y、D、Z表示;对于中、低压绕组则分别用小写字母y、d、z表示。如果是星形或曲折形联结有中性点引出时,则分别用YN或ZN,yn或zn表示。变压器按高压、低压绕组联结的顺序组合起来就是绕组的联结组。
  联结组标号Dy11表示是变压器初次级联结形式。三相变压器的联结组标号是按钟面定则确定的,以高压侧线电压(或相电压)相量作为分钟并固定于12点位置不动,低压侧线电压(或相电压)向量作为时针旋转,每旋转30°为一个钟点累计。绕组间的电压相位移,以高压绕组的电压矢量作为原始位置。用时钟的时序数来表示。常用的12点钟相位移用0表示,11点钟用11表示,分别写在中、低压绕组代号之后。如哈里斯DX型发射机主整变压器的联结组标号为Dy11,其采用的是延长型“△”组态,来减小电源频率的五次和七次谐波产生的线电流失真。变压器给出的联结图标号为Dy11,要确定其绕组的联结图,先画出一次侧绕组的联结图△接法A、B、C。画出变压器联结组标号判定图如图2所示。在判定图上与UA相差11点的UAB旁边标上二次测的Ua(UA与Ua相差11点),即二次测的Ua与UAB同相,根据Ua在判定图中的位置,顺时针转120°为Ub,找出与Ub同相位的是一次测的UBC,同理,与Uc同相位的是UCA,画出绕组联结图

  4 变压器的绝缘强度与绝缘等级
  变压器的绝缘强度也称绝缘水平,是设备及其绝缘部分相配合的水平,即耐受电压值。绝缘强度试验能够有效地发现设备内部明显的缺陷,对保证设备安全运行起到关键作用。绝缘强度用其能承受规定条件下的一组试验电压值表示,分别是雷电冲击耐受电压、短时工频耐受电压和操作冲击耐受电压用LI、SI和AC表示。变压器的绝缘强度是按高压、中压、低压绕组的顺序列出耐受电压值来表示(冲击水平在前)的,其间用斜线分隔开。
  变压器运行时,其绕组和铁芯产生的损耗转变成热量,一部分被变压器各部件吸收使温度升高,另一部分则散发到介质中。绝缘等级是用电设备在一些条件下能忍受的最高的可以保持绝缘的温度等级,不同的绝缘等级是判断绝缘材料好坏,设备绝缘性能好坏的标准。变压器的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A、E、B、F、H级。

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