變壓器基礎知識

發布日期：2018-01-03 瀏覽次數：989

1、額定電壓
變壓器一次的額定電壓，是指變壓器所用絕緣材料的絕緣強度所規定的電壓值，二次額定電壓是變壓器空載時，一次加上額定電壓后，二次兩端的電壓值。兩個額定電壓分別用U1N ，U2N表示。
單相變壓器U1N，U2N是指一、二次交流電壓的有效值，三相變壓器U1N，U2N是指一、二次線電壓的有效值。
2、額定電流
指變壓器在允許溫升的條件下，所規定的一、二次繞組中允許流過的最大電流，變壓器飛二次電流分別用I1N和I2N表示。單相變壓器I1N和I2N是指電流的有效值，三相變壓器是指線電流的有效值。
3、額定容量
表示變壓器工作時所允許傳遞的最大功率。單相變壓器的額定容量是二次額定電壓和額定電流之積；三相變壓器的額定容量也是二次額定電壓和額定電流之積(應為三相之和)。額定容量用字母S表示，單位是伏安(V·A)。
4、溫升和絕緣等級

溫升是指變壓器在額定工作時；允許超出周圍環境溫度的數值。它取決于變壓器絕緣材料的耐熱等級。

5、聯結組標號
三相繞組的聯結法有星形接法和三角形接法，分別用Y、D（或y、d）表示，其中大寫字母表示高壓側，小寫字母表示低壓側。
具體表示時高壓繞組的聯結法寫在左，低壓繞組聯結法寫在右。例如：高壓繞組為星形接法，低壓繞組為三角形接法時我們記此三相變壓器的聯結法為Yd。
此外，有的星形聯結法可以引出中線，分別用O（高壓側）或o（低壓側）表示。
把高壓側（一般是一次側）線電動勢的相量作為分針，始終指向“12”，而以低壓側線電動勢的相量作為時針，它所指的數字即表示高、低壓側電動勢相量間的相位差。
這個數字稱為三相變壓器的“聯結組標號”。例如：Yd11表示此變壓器高壓側為星形接法，低壓側為三角形接法，高、低壓側電動勢相量間的相位差為11點時時針與分針的相位差即330°；
Yy2表示此變壓器高、低壓側均為星形接法，高、低壓側電動勢相量間的相位差為2點時時針與分針的相位差即60。
送電時，通常使用變壓器把發電機的端電壓升高，對于輸送一定功率的電能，電壓越高，電流就越小，輸送導線上的電能損耗越小，由于電流小，則可以選用截面積小的輸電導線，能節約大量的金屬材料。
用電時，再利用變壓器將輸電導線土的高電壓降低，以保證人身安全和減少用電器絕緣材料的消耗。
4、干式變壓器與油浸式變壓器
相同的是都是電力變壓器，都有作磁路的鐵芯和作電路的繞組。
而最大的區別是在“油式”與“干式”。也就是說兩者的冷卻介質不同，前者是以變壓器油作為冷卻及絕緣介質，后者是以空氣作為冷卻介質。
油變是把由鐵芯及繞組組成的器身置于一個盛滿變壓器油的油箱中。干變常把鐵芯和繞組用環氧樹脂澆注包封起來，也有一種現在用得多的是非包封式的，繞組用特殊的絕緣紙再浸漬專用絕緣漆等，起到防止繞組或鐵芯受潮。
油變造價低、維護方便，但是可燃、可爆。干變由于具有良好的防火性，可安裝在負荷中心區，以減少電壓損失和電能損耗。但干變價格高，體積大，防潮防塵性差，而且噪音大。干變可以拆開運輸放便,清潔，易維護，按裝不需機座，沒有滲油池等優點。
5、美式箱變與歐式箱變
在光伏系統中，變壓器是可靠性最穩定可靠的電氣設備之一，一般不需要專人進行維護、監管。
相關人員只要注意變壓器的外在特征變化，及時報告有關人員，履行告知即可。正常工作的變壓器，一般都有一些輕微的振動聲音，有一定溫升，沒有氣味。一旦振動聲音明顯增加，出現怪味、打火等特殊現象時，就必須及時報告并遠離。
箱式變壓器（簡稱箱變）是一種把高壓開關設備配電變壓器，低壓開關設備，電能計量設備和無功補償裝置等按一定的接線方案組合在一個或幾個箱體內的緊湊型成套配電裝置。
有歐式和美式兩種，歐式箱式變電站，從結構上采用高、低壓開關柜，變壓器組成方式，形象好比給高、低壓開關柜、變壓器蓋了房子。
美國箱式變電站，在結構上將負荷開關，環網開關和熔斷器結構簡化放入變壓器油箱浸在油中。避雷器也采用油浸式氧化鋅避雷器。
變壓器取消油枕，油箱及散熱器暴露在空氣中，形象好比給變壓器旁邊掛個箱子，從體積上看，歐式箱變由于內部安裝常規開關柜及變壓器，產品體積較大，美式箱變由于采用一體化安裝體積較小。
6、雙分裂變壓器與雙繞組變壓器
光伏系統升壓變壓器有雙分裂變壓器與雙繞組變壓器兩種，三相雙繞組雙分裂變壓器擁有高壓、低壓兩個繞組，并把低壓繞組分裂成兩部分，在電氣上互不相連。
這兩個分裂的低壓可以并聯運行，也可以單獨運行。雙分裂變壓器是低壓側分裂成兩個相同容量，聯接組別和電壓等級的繞組。
面分別接兩個光伏逆變器，雙分裂變壓器成本雖高，但雙分裂變壓器由于結構優勢，實現了兩臺逆變器之間的電氣隔離，減小了兩支路間的電磁干擾及環流影響，逆變器的交流輸出分別經變壓器濾波，輸出電流諧波小，提高了輸出的電能質量。
選擇用雙分裂變壓器還是雙繞組變壓器，主要看前級的光伏逆變器濾波器設計方案，一般來說，使用LC濾波方案的逆變器，如果是兩臺并聯，推薦使用雙分裂變壓器。
因為電容并聯，容易在兩個支路間之間產生較大的環流，影響逆變器的正常使用功能；使用LCL濾波方案的逆變器，為了節省成本，可以使用雙繞組變壓器。
7、光伏系統容量和變壓器的選擇
光伏上網，有使用公共變壓器和光伏專用變壓器兩種方案，如果使用原公共的降壓變壓器上網，根據《國家電網公司光伏電站接入電網技術規定》4.3.1要求：
小型光伏電站總容量不宜超過上一級變壓器供電區域內的最大負荷的25%，這主要是從電網安全角度上來考慮的，受天氣和環境影響，光伏輸出功率不穩定。
需要電網提供強大的平衡能量，而這些能量需要變壓器原邊和副邊電磁交換來提供，25%這個比例就是經過多次實驗得出來的經驗值。

使用光伏專用變壓器上網，變壓器沒有別的負載，主要考慮的因素就是逆變器的最大輸出功率不能超過變壓器的容量，而逆變器最大輸出功率和光伏組件的容量、安裝方位角和傾角。以及天氣條件，逆變器安裝場地等多種因素有關，光伏逆變器最大輸出功率一般是組件是0.9左右，變壓器的功率因素一般在0.9左右，所以一般要求光伏組件和變壓器按1：1配置，或者變壓器容量稍大于組件容量。

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