對405KVA干式變壓器空載的說明與分析

黃貴斌

摘要 隨著社會的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，變壓器在國民經(jīng)濟(jì)的各部門都有十分廣泛的用途。例如：在配送電力系統(tǒng)、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、通信系統(tǒng)、無線電、工礦企業(yè)、農(nóng)業(yè)及其用在需要的特種電源中。在許多供配電系統(tǒng)中，都有兩路或多路供電，一般只有主路在用，對備用線路上的變壓器就存在著空載;還有一些設(shè)備雖然是主路供電，運(yùn)行中不是全天運(yùn)行，在停運(yùn)的時間段也就存在著變壓器的空載。在這些空載情況下，是否需要對變壓器的進(jìn)線端進(jìn)線斷電操作，結(jié)合變壓器的結(jié)構(gòu)類型和運(yùn)行模式進(jìn)行基本的探討。

【關(guān)鍵詞】405KVA變壓器 DX-6 00KW發(fā)射機(jī)空載

1 引論

405KVA變壓器原理也是電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，即在同樣頻率的運(yùn)行下，在兩個或多個繞組之間，通過變換電壓、電流與電能轉(zhuǎn)換的一種靜止電器設(shè)備。405KVA變壓器是由鐵芯、繞在鐵芯上的繞組所組成。在原繞組在電源接通的情況下，原繞組上有變化的電流產(chǎn)生，此時在鐵芯中也會產(chǎn)生不停變化的交變磁通。與此同時在副繞組內(nèi)感應(yīng)出隨原繞組規(guī)律變化的電動勢，若此時變壓器連接負(fù)荷（例如發(fā)動機(jī)、電氣設(shè)備等），則變壓器的副繞組上將有電流流通，這時就是電能以帶負(fù)荷的形式消耗。改變副繞組的匝數(shù)，可以改變輸出電壓，從而起到了傳輸能量、改變電壓的作用。

2對405KVA變壓器的說明與分析

2.1 變壓器在DX-600發(fā)射機(jī)中所處的位置和作用

DX-600發(fā)射機(jī)是由三個獨(dú)立的200KW功放單元組成，每個200KW功放單元都可以單獨(dú)操作運(yùn)行，但是每個功放單元的高壓供電都有各自獨(dú)立的電源系統(tǒng)。405KVA變壓器是將配電室輸送的10KV高壓降壓為發(fā)射機(jī)所需要的低壓電源提供給發(fā)射機(jī)的整流機(jī)柜。圖1是DX-600發(fā)射機(jī)的高壓供電框圖。

圖1的這三個405KVA干式降壓變壓器是根據(jù)DX-600KW發(fā)射機(jī)整流柜的要求，將三相輸入的線電壓降至為197V交流電壓，為發(fā)射機(jī)的整理柜提供初級電源。405KVA干式變壓器鐵芯選用優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片，45°全斜接縫，芯柱與鐵軛均為多級圓截面形狀，鐵軛則用穿心螺桿夾緊，鐵芯疊片表面涂有耐熱的防銹漆，可獲得較小的空載損耗和較低的噪音。

2.2 干式405KVA降壓變壓器的接法和技術(shù)參數(shù)

405KVA降壓變壓器的接法如圖2所示。

這些變壓器分別裝在單獨(dú)的機(jī)柜中，并且在初級和次級都裝有保險。當(dāng)發(fā)射機(jī)有較長時間段的播音間隙，DX-600KW發(fā)射機(jī)通常都是處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，在此時間段405KVA變壓器未帶任何負(fù)荷，處于空載運(yùn)行狀態(tài)。

變壓器處于空載運(yùn)行，指變壓器的初級一次接入供電電源，二次斷開，即二次繞組處于開路。數(shù)學(xué)的表達(dá)式I2=0，在這種空載狀態(tài)下，變壓器的一次繞組中電流則為空載電流。空載定義;I2=0以變壓器的二次側(cè)電流來定義空載，一般可以認(rèn)為是一次側(cè)接額定電壓，二次側(cè)開路，如果I2=0，我們也可以認(rèn)為是空載狀態(tài)。

3 變壓器運(yùn)行的物理過程

3.1 變壓器的空載

3.1.1 空載電流的作用

空載電流主要是建立空載時的主磁通和在繞組上產(chǎn)生的漏磁通;二是對變壓器本身產(chǎn)生功率損耗的補(bǔ)償。

3.1.2組成

I0=I0a+Ior（注意：I0越小越好）從變壓器的制造結(jié)構(gòu)和運(yùn)行角度出發(fā)，變壓器的空載電流越小越好，因此變壓器的制造一般選取高導(dǎo)磁率的鐵磁材料，增加運(yùn)行是的變壓器的效率以及提高變壓器運(yùn)行的功率因數(shù)。

3.2 變壓器空載時的磁動勢

變壓器的空載電動勢是指變壓器一次空載運(yùn)行時的電流產(chǎn)生的磁動勢：F0=I0N1，變壓器在空載運(yùn)行運(yùn)行狀態(tài)下，只有空載磁場。

3.3 變壓器空載運(yùn)行時的主磁通

變壓器在制造的時候一般都選取導(dǎo)磁性能比較好的鐵芯材料制成，因此妍鐵芯的主磁路是閉合的，于此同時一次、二次繞組的主磁通鉸鏈，并且是總磁通的絕大部分。

3.4 一、二繞組感應(yīng)電動勢：E1 E2

調(diào)主磁通按正弦波形規(guī)律變化，即φ=φmsinωt在確定正方向的前提下，感應(yīng)電動勢的有效值為：E1= j4.44 fN1φmE2= j4.44jN2φm;Ei E2和主磁通的關(guān)系E1= - j4.44fN1φm E2= - j4.44 jN 2φm;

3.5 空載損耗

變壓器空載時的輸出功率為O;但變壓器本身的功率損耗需要從電源中吸收得到，變壓器本身損耗將以熱能的形式耗散掉，稱為空載損耗;用P0表示。Pcu為變壓器銅損，Pfe為變壓器鐵損。基本銅損包括：繞組中的電阻損耗，與電流大小的平方成正比。鐵損耗Pfe為：交變電流的渦流損耗和磁滯，是變壓器損耗的主要部分。空載損耗約占（0.2～1）%，隨容量的增大而減小。

4 總結(jié)

DX-600發(fā)射機(jī)處于較長時間的停機(jī)狀態(tài)下，能夠科學(xué)合理的制定對405KVA變壓器及其對應(yīng)備用變壓器的供電端進(jìn)行斷、合電操作，以確保405KVA變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行，并且能夠延長變壓器的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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