三相變壓器

三相變壓器的磁路系統(tǒng)，可分為各相磁路彼此無(wú)關(guān)和彼此相關(guān)的兩類(lèi)。

三相組式變壓器

三相組式變壓器，如圖1所示，是由三個(gè)單相變壓器在電路上做三相聯(lián)結(jié)而組成的，各相主磁通沿各自鐵心形成一個(gè)單獨(dú)回路，彼此毫無(wú)關(guān)系。所以，三相組式變壓器當(dāng)一次繞組外施三相對(duì)稱(chēng)電壓時(shí)，三相主磁通是對(duì)稱(chēng)的。由于三相鐵心相同，三相空載電流也是嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)的。 

圖1

 

三相心式變壓器

三相心式變壓器是由三個(gè)單相變壓器演變過(guò)來(lái)的，如果把三個(gè)單相變壓器鐵心合并成圖2a

圖2

的形狀，當(dāng)三相變壓器一次繞組外施對(duì)稱(chēng)的三相電壓時(shí)，三相主磁通對(duì)稱(chēng)，中間公共鐵心柱內(nèi)通過(guò)的磁通為三相主磁通的相量和，即

 

，這和負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)Y形聯(lián)結(jié)電路的中性線電流等于零一樣。因此，可將中間鐵心柱省掉而變成圖示2b的形狀。實(shí)際制造時(shí)，為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省硅鋼片，通常將三個(gè)鐵心柱排列在一同平面上，如圖2c所示，這就是常用的三相心式變壓器的鐵心。在這種磁路系統(tǒng)中，每相主磁通必須通過(guò)另外兩相的磁路方能閉合，故各相磁路彼此相關(guān)。由于鐵心成平面結(jié)構(gòu)形式，使得三相磁路長(zhǎng)度不等。中間的B相較短，兩邊的A、C兩相較長(zhǎng)，導(dǎo)致三相磁阻稍有差別。當(dāng)外施三相對(duì)稱(chēng)電壓時(shí)，三相空載電流將不相等，B相略小，A、C兩相大些，由于變壓器的空載電流很小，它的不對(duì)稱(chēng)，對(duì)變壓器負(fù)載運(yùn)行影響極小，可略去不計(jì)。目前，電力系統(tǒng)用的較多的是三相心式變壓器，部分大容量的變壓器由于運(yùn)輸困難等原因，也有采用三相組式結(jié)構(gòu)的。 

三相變壓器的應(yīng)用范圍

三相變壓器廣泛適用于交流50Hz至60Hz，電壓660V以下的電路中，廣泛用于進(jìn)口重要設(shè)備、精密機(jī)床、機(jī)械電子設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、整流裝置，照明等。產(chǎn)品的各種輸入、輸出電壓的高低、聯(lián)接組別、調(diào)節(jié)抽頭的多少及位置（一般為±5%）、繞組容量的分配、次級(jí)單相繞組的配備、整流電路的運(yùn)用、是否要求帶外殼等，均可根據(jù)用戶的要求進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)與制造。

三相變壓器的產(chǎn)品特點(diǎn)

在三相變壓器建立新的中線-接地就可解除電網(wǎng)中共模干擾和其它中線的困擾，三相變壓器將三線△接線轉(zhuǎn)換為四線Y0系統(tǒng)，加屏蔽就進(jìn)一步免除了由變壓器內(nèi)部耦合的高頻脈沖干擾和噪音，雖然有屏蔽的三相變壓器對(duì)各種N-G來(lái)的干擾（脈沖和高頻噪聲）能有效防止，但變壓器必須正確妥善接地否則抗共模干擾將無(wú)效果。

使用條件

1 、適用海拔高度：≤5000m。
　　2、 環(huán)境溫度：-15℃~+45℃。
　　3 、相對(duì)濕度：≤90%。
　　4 、安裝場(chǎng)所應(yīng)無(wú)嚴(yán)重影響變壓器絕緣強(qiáng)度的氣體，蒸汽，化學(xué)性沉積，污垢，導(dǎo)電塵埃及無(wú)其他易爆易燃易腐蝕的物質(zhì)。
　　5 、凡不符合上述使用條件的，應(yīng)與我們協(xié)商確定。

6、可根據(jù)用戶的要求進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)與制造。

特性優(yōu)點(diǎn)

1、高度隔離；

2、N-G性能良好；

3、高度共模干擾抑制；

4 、將△轉(zhuǎn)換為Y或Y至△；

5、電壓抽頭容易轉(zhuǎn)換；

6、按用戶的特殊性能要求設(shè)計(jì)。

技術(shù)指標(biāo)

1、輸入額定電壓：三相380V或單相380V或單相220V；
　　2、工作頻率：50Hz-60Hz；
　　3、效率：≥95%；
　　4、溫升：<60；
　　5、波形畸變：<0.1%；

6、高壓測(cè)試：2500V， 1分鐘無(wú)擊穿。

三相變壓器的分析解剖

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。隨著變壓器行業(yè)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的行業(yè)和企業(yè)運(yùn)用到了變壓器，越來(lái)越多的企業(yè)進(jìn)入了變壓器行業(yè)，變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。

變壓器參數(shù)變量

瀏覽數(shù)：三相變壓器參數(shù)變量幾個(gè)非主要參變量的注解，三相變壓器參變量。

1、定額功率：正在頻次和電壓下，電流變壓器的特點(diǎn)標(biāo)志參變量。

2、定額電壓：斧政在變壓器的線圈上所答當(dāng)?shù)碾妷?。變壓器能長(zhǎng)久工做，而不翻越溫升的輸出功率。

3、電壓比：指變壓器高等電壓和次級(jí)電壓的比率，無(wú)空載電壓比和負(fù)載電壓比的差異。

4、工做頻次：變壓器鐵芯傷耗取頻次關(guān)系非常大，故當(dāng)依照利用頻次來(lái)設(shè)想和利用，那類(lèi)頻次稱(chēng)工做頻次。

5、速率：指次級(jí)功率P2取初等功率P1比率的百分率。只要是變壓器的定額功率愈大，速率就愈高。6空載傷耗　指變壓器次級(jí)開(kāi)時(shí)，正在高等測(cè)得功率傷耗。非主要傷耗是鐵芯傷耗，其次是空載電流正在原線圈銅阻上發(fā)生的傷耗（銅損）那部門(mén)傷耗細(xì)小。

6、空載電流：三相變壓器次級(jí)開(kāi)時(shí)仍無(wú)定然的電流，那部門(mén)電流稱(chēng)為空載電流?？蛰d電流由磁化電流（發(fā)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯傷耗惹起）構(gòu)成。對(duì)于50Hz電流變壓器而言，空載電流根基等級(jí)高的于磁化電流。

7、絕緣電阻：私下示意變壓器各線圈之間、各線圈取鐵芯之間的絕緣機(jī)能。絕緣電阻的凹凸取所利用的絕緣資料的機(jī)能、溫度凹凸和潮潤(rùn)程度有關(guān)。

三相變壓器的使用說(shuō)明

1、變壓器接法與聯(lián)結(jié)組。

2、國(guó)內(nèi)60與35kV的輸電系統(tǒng)電壓有二種不同相位角。

三相五柱式鐵心變壓器必須采用YN，yn0，yn0接法時(shí)，在變壓器內(nèi)要有接成角形接法的第四繞組，它的出頭不引出（結(jié)構(gòu)上要做電氣試驗(yàn)時(shí)引出的出頭不在此例）。

用于國(guó)內(nèi)變壓器的高壓繞組一般聯(lián)成Y接法，中壓繞組與低壓繞組的接法要視系統(tǒng)情況而決定。所謂系統(tǒng)情況就是指高壓輸電系統(tǒng)的電壓相量與中壓或低壓輸電系統(tǒng)的電壓相量間關(guān)系。如低壓系配電系統(tǒng)，則可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定決定。

三相變壓器的保護(hù)設(shè)備

微機(jī)保護(hù)裝置

三相變壓器微機(jī)保護(hù)裝置由高集成度、總線不出芯片單片機(jī)、高精度電流電壓互感器、高絕緣強(qiáng)度出口中間繼電器、高可靠開(kāi)關(guān)電源模塊等部件組成。微機(jī)保護(hù)裝置主要作為110KV及以下電壓等級(jí)的發(fā)電廠、變電站、配電站等，也可作為部分70V-220V之間電壓等級(jí)中系統(tǒng)的電壓電流的保護(hù)及測(cè)控。

差動(dòng)保護(hù)裝置

三相變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置主要是用于保護(hù)變壓器設(shè)備的。變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置應(yīng)具備差動(dòng)速斷保護(hù)及帶或不帶二次諧波制動(dòng)的復(fù)式比率差動(dòng)保護(hù)，最大可用于三側(cè)差流輸入的場(chǎng)合（三圈變），具有對(duì)一次設(shè)備電壓電流模擬量和開(kāi)關(guān)量的完整強(qiáng)大的采集功能，配備標(biāo)準(zhǔn)RS485和工業(yè)CAN通訊口，并通過(guò)合理配置實(shí)現(xiàn)三圈主變差動(dòng)保護(hù)、兩圈主變差動(dòng)保護(hù)、兩圈配變差動(dòng)保護(hù)、非電量保護(hù)等保護(hù)和測(cè)控功能。

三相變壓器的常見(jiàn)故障及處理

為了保證變壓器安全可靠地運(yùn)行，在運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行必要的檢查和試驗(yàn)，運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格的監(jiān)視和定期維護(hù)，當(dāng)變壓器有異常時(shí)應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。

新裝和經(jīng)過(guò)檢修的變壓器，在投運(yùn)前應(yīng)特別注意檢查儲(chǔ)油柜的油位是否正常，吸濕器內(nèi)的干燥劑有無(wú)受潮，安全氣道是否完好，分接開(kāi)關(guān)位置是否正常，冷卻裝置是否齊全，控制回路是否良好，接地裝置是否完好等；在試驗(yàn)項(xiàng)目中特別注意測(cè)量絕緣電阻、吸收比及測(cè)定連接組別；在運(yùn)行監(jiān)視中特別注意變壓器各物理量，均應(yīng)在額定范圍內(nèi)。

變壓器運(yùn)行過(guò)程中，最常見(jiàn)的故障有繞組故障、鐵芯故障及套管和分接開(kāi)關(guān)等部分故障；應(yīng)根據(jù)故障的現(xiàn)象，查找原因，采取相應(yīng)的處理方法。下表列出了變壓器常見(jiàn)故障的現(xiàn)象、故障原因及處理方法。  

變壓器常見(jiàn)故障、產(chǎn)生的原因及處理方法

故障現(xiàn)象	故障原因	處理方法
（1）變壓器異常發(fā)熱，油溫升高 （2）電源側(cè)電流增大 （3）三相繞組的直流電阻明顯不平衡 （4）高壓熔斷器熔斷 （5）氣體繼電器動(dòng)作	繞組匝間或?qū)娱g短路 　　誘因： 　?。?）繞組絕緣老化受潮 　?。?）繞組絕緣受損 　　（3）油道堵塞、局部過(guò)熱	（1）修復(fù)或更換損壞的繞組、襯 墊和絕緣筒 （2）進(jìn)行浸漆和烘干處理 （3）清除油道的雜物
（1）高壓熔斷器熔斷 （2）安全氣道閥蓋打開(kāi) （3）氣體繼電器保護(hù)裝置動(dòng)作 （4）變壓器油燃燒 （5）變壓器振動(dòng)	繞組接地或相問(wèn)短路 　　誘因： 　?。?）繞組絕緣老化、破損 　?。?）變壓器油嚴(yán)重受潮 　?。?）箱內(nèi)油面過(guò)低，露出油面的引線絕緣距離不足而擊穿 　?。?）過(guò)電壓引起繞組絕緣擊穿	（1）修復(fù)或更換繞組 （2）更換或處理變壓器油 （3）檢修滲漏油部位，并注油至正常油位 （4）清除雜物
（1）變壓器產(chǎn)生異常響聲 （2）個(gè)別相無(wú)電流指示	繞組斷線 　　誘因： （1）短路電流的電磁力作用 （2）導(dǎo)線焊接不牢或雷擊斷線	（1）修復(fù)繞組絕緣，必要時(shí)更換繞組及引線 （2）加強(qiáng)繞組的機(jī)械強(qiáng)度
（1）空載損耗加大，鐵心明顯發(fā)熱，油溫升高，油色變深 （2）變壓器有持久的異常聲響 （3）吊出器身可見(jiàn)硅鋼片漆膜脫落	鐵心片間絕緣損壞 　　誘岡： 　?。?）硅鋼片絕緣老化 　?。?）長(zhǎng)期運(yùn)行振動(dòng)，加上鐵心的緊固件松動(dòng)損壞片間絕緣	（1）對(duì)絕緣損壞的硅鋼片進(jìn)行絕緣處理 （2）緊同鐵心夾件
（1）高壓熔斷器熔斷 （2）鐵心發(fā)熱，油溫升高，油色變棕黑 （3）硅鋼片局部燒熔	鐵心多點(diǎn)接地或接地不良 　　誘因： 　?。?）鐵心與緊固螺栓間的絕緣老化日起多點(diǎn)接地 　?。?）鐵心接地不良或斷開(kāi)	（1）更換鐵心與緊固螺栓間的絕緣 （2）改善鐵心接地連接
（1）套管表面有放電現(xiàn)象 （2）高壓熔斷器熔斷	套管閃絡(luò) 　　誘因： （1）套管表面臟污 （2）套管裂縫或破損 （3）套管密封不好，管內(nèi)絕緣受潮	（1）清除套管表面積灰和臟污 （2）更換套管 （3）更換密封墊
（1）高壓熔斷器熔斷 （2）分接開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)表面產(chǎn)生放電（有聲響） （3）變壓器油溫升高發(fā)出翻滾聲	分接開(kāi)關(guān)燒壞 　　誘網(wǎng)： 　?。?）分接開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)彈簧壓力不足或過(guò)渡電阻損壞 　　（2）連接螺栓松動(dòng)。分接開(kāi)關(guān)錯(cuò)位 　?。?）變壓器油位下降，使分接開(kāi)關(guān)暴露在空氣中	（1）更換分接開(kāi)關(guān) （2）裝配時(shí)注意糾正錯(cuò)位和緊固連接螺栓 （3）補(bǔ)注變壓器油至正常油位
變壓器油的顏色發(fā)黑	變壓器油質(zhì)惡化 　　誘因： 　?。?）變壓器油長(zhǎng)期運(yùn)行受潮及氧化引起油中碳粒、水分、酸價(jià)增高，閃點(diǎn)降低，絕緣強(qiáng)度下降 　　（2）變壓器故障引起閃絡(luò)放電造成油分解	（1）對(duì)變壓器油進(jìn)行過(guò)濾或換新油 （2）清理油箱（包括油枕和油道）