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勵磁變壓�
閱讀�6373時間�2018-01-29 10:32:35

勵磁變壓�是一種專門為發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)提供三相交流勵磁電源的裝�,勵磁系�(tǒng)通過可控�將三相電源轉(zhuǎn)化為�(fā)電機(jī)�(zhuǎn)子直流電源,形成�(fā)電機(jī)勵磁磁場,通過勵磁系統(tǒng)�(diào)節(jié)可控硅觸�(fā)角,�(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓和無功的目��

簡介

  通常接于�(fā)電機(jī)出口�,因�(fā)電機(jī)出口電壓較高,而勵磁系�(tǒng)額定電壓較低,故需一個降壓變壓器�
  �(fā)電機(jī)用勵磁變壓器的安全、穩(wěn)定運(yùn)�,是自并勵機(jī)組安�、穩(wěn)定運(yùn)行的前提,是�(fā)電機(jī)組穩(wěn)定發(fā)�、滿�(fù)荷發(fā)電的先決條件,是勵磁系統(tǒng)可靠�(yùn)行的�(guān)��
  勵磁系統(tǒng)所需電功率由�(fā)電機(jī)出口取得,勵磁變壓器的作用是將發(fā)電機(jī)出口電壓�22kV)降為電力可控硅的輸入電壓(850 V�、在�(fā)電機(jī)�(jī)端和勵磁繞組之間提供電氣隔離,同時也用作電力可控硅的整流阻抗�

特點(diǎn)

  勵磁變壓器,按絕緣方式劃分主要有四種型式
 ?�?)環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器�
 ?�?)無堿玻璃纖維纏繞浸干式變壓��
  �3)MORA型干式變壓器�
 ?�?)油浸變壓器�
  油浸變壓器是傳統(tǒng)變壓器,目前逐步被干式變壓器所代替�
  干式變壓器具有防�、防爆及�(huán)保性能�(yōu)越等特點(diǎn),成為勵磁變壓器主流�(yīng)��
  世界上臺�(huán)氧干式變壓器由西德AEG公司�1964年制��
  �(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的特�(diǎn)�
  �1)絕緣強(qiáng)度高,澆注用�(huán)氧樹脂具�18�22kV/mm的絕緣擊穿場�(qiáng),且與電壓等級相同的油浸變壓器具有大致相同的雷電沖擊�(qiáng)度�
 ?�?)抗短路能力�(qiáng)�
 ?�?)防�(zāi)性能突出,環(huán)氧樹脂阻燃并能自行熄滅,不致引發(fā)爆炸�
  �4)環(huán)境性能�(yōu)�,環(huán)氧樹脂防�、防塵,可以在惡劣環(huán)境條件下�(yùn)��
 ?�?)維�(hù)工作量小�
 ?�?)運(yùn)行損耗低,運(yùn)行效率高,噪聲低�
 ?�?)體積小,重量輕,安裝調(diào)試方�
  MORA型干式變壓器的特�(diǎn)如下�
  �1)MORA型干式變壓器是近十年來德國MORA變壓器廠為適�(yīng)�(huán)保新概念和應(yīng)用新工藝、新材料而開�(fā)的新型變壓器�
  �2)MORA型干式變壓器高壓繞組分層扁繞在絕緣性能良好的陶瓷絕緣支架上。高低壓繞組以及繞組之間縱向及橫向均有冷卻風(fēng)道,變壓器具有良好的短時過載及抗短路能力�
 ?�?)MORA型干式變壓器在真空狀�(tài)下對繞組�(jìn)行浸�(fù)合絕緣漆再�(jìn)行烘�,工藝簡��
  �4)變壓器繞組絕緣由玻璃纖維或NOMEX紙構(gòu)�,達(dá)到F或H級絕緣水��
 ?�?)MORA型具有良好的阻燃特��
 ?�?)MORA型在失效后可拆卸。繞組材料可循環(huán)再利��
 ?�?)MORA型無須澆注設(shè)備與模具,初期投資可以大為節(jié)�,產(chǎn)品設(shè)計靈活性較��
 ?�?)MORA型運(yùn)行維�(hù)工作量稍�,修理相對容易�
  目前,歐洲及亞洲使用�(huán)氧樹脂澆注式變壓器居多,美國使用MORA型較��
  �(huán)氧樹脂澆注干式基�(zhǔn)沖擊水平可達(dá)250kV,MORA型為150kV�
  �(huán)氧樹脂澆注干式變壓器容量可達(dá)20MVA,MORA型僅能達(dá)�8�10MVA�

要求

  采用自并勵勵磁方式的�(fā)電機(jī),其勵磁電源的勵磁功率整流器由勵磁變壓器供電。勵磁變壓器的高壓側(cè)通常接于�(fā)電機(jī)�(jī)端母�,低壓側(cè)接晶閘管三相全控橋式整流�,勵磁功率欄流器的負(fù)載為有很人電感、對地絕緣的�(fā)電機(jī)�(zhuǎn)�。勵磁變壓器�(fù)載及接線的特�(diǎn),以及電�(wǎng)和電廠對�(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的特定要求,使自并勵的水輪發(fā)電機(jī)勵磁變壓器工作條件及技�(shù)要求與一般應(yīng)用的電力變壓器并不完全相�,主要包括如下方靀�
 ?�?)勵磁變壓器繞組電流為非正弦電流,變壓器的設(shè)計需要考慮繞組中諧波電流的影響。由于發(fā)電機(jī)�(zhuǎn)子時問常�(shù)通常為若干秒級,敝勵磁功率整流裝置晶閘管電流及交流側(cè)(即勵磁變低壓側(cè))線電流均呵看作為矩形波,存在著基波分量和諧波分�,諧波電流將增加變壓器的銅損和鐵�,并使發(fā)電機(jī)端電壓波形畸�。故勵磁變壓器設(shè)計與制造時需要考慮變壓器繞組諧波電流的影響,包括變壓器的鐵芯磁�、容�、過�(fù)荷能力等均需要對諧波電流的影響�(jìn)行考慮。諧波電流將可能引起變壓器運(yùn)行的諧波噪聲,故在鐵芯與繞組的結(jié)�(gòu)及機(jī)械強(qiáng)度上,需要考慮降低諧波噪聲的措��
  �2)作為氳接接到發(fā)電機(jī)�(jī)端的勵磁變壓�,需按發(fā)電機(jī)端電氣設(shè)備的技�(shù)要求�(jìn)行設(shè)�。按照GB1094.1《電力變壓器�1部分總則》的要求,在�(fā)電機(jī)�(fù)載時,變壓器與發(fā)電機(jī)相連的端子上,�(yīng)能承�1.4倍額定電�,歷�5s。通常尚要求在�(fā)電機(jī)�(jī)端電壓為1.3倍額定電壓的過電壓下�(yùn)�60s。勵磁變壓器�(yīng)能在110%額定電壓下長期連續(xù)�(yùn)行�
 ?�?)勵磁變壓器低壓繞組額定電壓�(yīng)按滿足發(fā)電機(jī)�(qiáng)勵時的勵磁頂值電壓要求�(jìn)行設(shè)計選�。發(fā)電機(jī)�(qiáng)勵時,對勵磁功率整流器的輸出電壓有要�,為�(fā)電機(jī)勵磁頂值電壓。勵磁頂值電壓按�(fā)電機(jī)所在的電力系統(tǒng)要求選取�
  �4)變壓器容鼉�(yīng)能滿足發(fā)電機(jī)長期連續(xù)�(yùn)行所要求的勵磁能�,在�(fā)電機(jī)勵磁電流和電壓為�(fā)電機(jī)額定�(fù)載下勵磁電流和電壓的1.1倍時,能長期連續(xù)�(yùn)��
 ?�?)勵磁變壓器的過載能力應(yīng)能滿足發(fā)電機(jī)�(qiáng)勵的勵磁容量及持�(xù)時間的要�。勵磁變壓器在發(fā)電機(jī)�(qiáng)勵磁�,發(fā)電機(jī)在勵磁頂值電壓下�(yùn)�,勵磁電流的�(wěn)�(tài)值也為勵磁頂值電流。此時勵磁功率對勵磁變壓器的�(fù)載能力有要求�
  �6)勵磁變壓器高壓、低壓繞組間需�(shè)置靜電隔離屏蔽并接地。在變壓器投入和高壓�(cè)暫態(tài)過電壓時,通過勵磁變壓器高�、低壓繞組間的分布電�,在勵磁變壓器低壓繞組上將產(chǎn)生過電壓。為減少此時勵磁變壓器低壓側(cè)的過電壓,在勵磁變壓器高�、低壓繞組之間需�(shè)置靜電屏蔽并與變壓器鐵芯一起接地,以避免過電壓威脅勵磁功率整流器的安全。靜電屏蔽尚可減少變壓器低壓繞組的高次諧波及過電壓對高壓繞組及電�(wǎng)的影響,提高�
  磁變壓器的電磁兼容��
  除此以外,勵磁變壓器作為電力變壓器的一種應(yīng)用類�,尚需滿足一般電力變壓器的技�(shù)要求。主要包括下列方面:
 ?�?)運(yùn)行溫升及絕緣耐熱等級�
 ?�?)承受短路能��
 ?�?)絕緣水��
 ?�?)對輔助�(shè)備的沒置要求,包括電流互感器、溫度監(jiān)視設(shè)備等�
  �5)其�,如噪聲水平、局部放電水平、三相對稱��
  實際工程�(yīng)用對勵磁變壓器尚有一些與工程相關(guān)的技�(shù)要求,如�
 ?�?)勵磁變壓器類型及結(jié)�(gòu)�
 ?�?)組裝方式及防護(hù)等級�
 ?�?)在電廠�(xiàn)場的安裝方式及要�,包括與�(fā)電機(jī)母線的連接等�
  為方便運(yùn)�,或適宜與發(fā)電機(jī)離相封閉母線相連接,大型發(fā)電機(jī)勵磁變壓器通常采用單相變壓器組成三相變壓器組的�(jié)�(gòu)方式,并要求單相變壓器有相同的結(jié)�(gòu)和良好的互換��

�(jié)�(gòu)

  以下以環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器為例介紹�
  鐵心
  鐵心是變壓器的磁�,由硅鋼片及夾緊裝置等組�。鈣心材�(zhì)采用�(yōu)�(zhì)冷軋晶粒配向硅鋼��45°全斜接縫�(jié)�(gòu)心棒用絕緣帶傘扎,表面用特殊樹脂密封。鐵心必須是�(diǎn)接地,否則會形成�(huán)流增大損�。變壓器的空載損耗主要是鐵心的損耗�
  降低變壓器的空載損耗主要措施:①降低變壓器鐵心�(chuàng)磁密;②選取�(yōu)�(zhì)鐵心硅鋼片材料;③減少鐵心片厚度④采用全斜接縫結(jié)�(gòu)�
  繞組
  繞組是干式變壓器的最重要組成部分,主要由�(dǎo)線(鋅線)和絕緣�(jié)�(gòu)(樹脂)組成�
  繞組的結(jié)�(gòu)決定額定容量、額定電壓和使用條件��
  變壓器的�(fù)載損耗由電阻損耗及繞組�(dǎo)線中的附加損耗等�(gòu)成。繞組計算應(yīng)滿足以下要求�
 ?�?)電氣強(qiáng)�。繞組絕緣必須滿足國家標(biāo)�(zhǔn)�(guī)定或用戶要求的工�、雷電沖擊試驗電壓要�,并留有一定裕��
  �2)耐熱�(qiáng)�。在�(fù)載運(yùn)行情況下,繞組溫升不允許超過絕緣材料耐熱等級所�(guī)定的溫升限��
  �3)機(jī)械強(qiáng)�。干式變壓器繞組在短路電流作用下所�(chǎn)生的電動力將使繞組位移以及短路阻抗變�,二者應(yīng)滿足國家�(biāo)�(zhǔn)要求�
  對于澆注干式變壓�。高壓繞組用樹脂在模具內(nèi)澆注,低壓繞組端部用樹脂封裝�
  繞組材質(zhì)主要是銅材和鋁材。根�(jù)樹脂體系和導(dǎo)電材料本身的物理性質(zhì),玻璃纖維絲填充的樹脂體系的熱膨脹系�(shù)與銅的熱膨脹系數(shù)相近,故玻璃纖維絲填充的干式變壓器多用銅�(dǎo)體。硅微粉填充的樹脂體系的熱膨脹系�(shù)與鋁的熱膨脹系數(shù)相近,故硅微粉填充的干式變壓器多用鋁�(dǎo)�。鋁繞組干式變壓器存在機(jī)械強(qiáng)度差、對焊接�(zhì)量要求高等不足�
  用于變壓器繞組的�(dǎo)體主要有兩大類:線形和箔��
  繞組型式主要有層式繞組和箔式繞組�
  高壓繞組線繞技�(shù)成熟,絕緣質(zhì)量可�,自動化程度�,使用率�(dá)70%以上�
  低壓箔式繞組工效高,節(jié)省材�,漏磁少,抗短路能力�(qiáng),使用率�90%以上�

選擇

  勵磁變壓器就�(shè)計和�(jié)�(gòu)來說,與普通配電變壓器一�,短路電壓為4%�8%??紤]到勵磁變壓器必須可靠,強(qiáng)勵時要有一定的過載能力。且勵磁電源一般不�(shè)計備用電源,因此宜選用維�(hù)簡單、過載能力強(qiáng)的干式變壓器。若從降低勵磁系�(tǒng)造價來說,采用油浸變壓器也是可行��
  �(dāng)勵磁變壓器安裝在戶外�,由變壓器副方到整流橋之間的饋線.由于有電抗壓降,不宜太長,特別是在勵磁電流很大的情況下,這一�(diǎn)必須考慮。還有不宜用單芯鎧裝電纜.而應(yīng)選用橡皮電纜。因為單芯鎧裝電纜通以交流電時,將在鋼甲中感應(yīng)到較高的電壓以及不能忽略的電�,并對通信電纜造成干擾�
 ?、賱畲抛儔浩餍阅芎徒泳€。應(yīng)明確要求勵磁變壓器具備的性能和接�,如型式、額定容量(滿足勵磁系統(tǒng)要求�、溫�、絕緣耐壓要求、變壓器三相組接線組�、絕緣等級、噪聲水�、局部放電水平�
 ?、诩夹g(shù)要求。明確對勵磁變壓器的詳細(xì)技�(shù)要求,選型中,有的水電廠要求勵磁變壓器選用國�(nèi)知名廠家的產(chǎn)��
 ?、蹖Σ捎秒姎庵苿油C(jī)的機(jī)組,需明確勵磁變壓器是否兼作制動變壓器�

勵磁變壓器相�(guān)技�(shù)資料更多>>

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