400KVA的变压器能最多带多少KW如果是长期连续运行,400KVA的变压器能最多带360KW变压器在小负载工况下(0・5~0.7)运行平稳性、经济性比较好变压器的负荷率为63%〜 67%之间时,变压器的效率最高因此变压器一般按0.8的系数配备其负载,最大配备 0.9 的负载°400KVA的变压器能最好配320KW(400x0・8=320),最多配至360kw(400x0.9=360)变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫 初级线圈,其余的绕组叫次级线圈它可以变换交流电压、电流和阻抗最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成, 如图所示铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合为了减少铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢 片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成一个线圈接交 流电源称为初级线圈(或原线圈),另一个线圈接用电器称为次级线圈(或副线圈)实际的变压器是很复杂的,不可避免地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁心发热)和漏 磁(经空气闭合的磁感应线)等,为了简化讨论这里只介绍理想变压器理想变压器成立的条件是:忽略漏磁通,忽略原、副线圈的电阻,忽略铁心的损耗,忽略空 载电流(副线圈开路原线圈线圈中的电流)。
例如电力变压器在满载运行时(副线圈输出额 定功率)即接近理想变压器情况变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心 中便产生交变磁通,交变磁通用©表示原、副线圈中的©是相同的,©也是简谐函数,表为©=©msinwt由法拉第电磁感应定律 可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1d©/dt、e2=-N2d©/dt式中N1、N2为原、副线圈的匝数由图可知U1=-e1, U2=e2 (原线圈物理量用下角标1表 示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jNl3®、U2=E2=-jN2wG,令 k=N1/N2,称变压器的变比由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效 值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为no是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁 芯)主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等,变 压器按用途可以分为:配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压 器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷 变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器等。
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁 心 (磁芯)在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等在发电 机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能圈中感应电势此两种 情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理变压器 就是一种利用电磁互感应变换电压、电流和阻抗的器件变压器的组成 变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、油箱和冷却装置、调压 装置、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管具 体组成及功能:(1)铁芯 铁芯是变压器中主要的磁路部分通常由含硅量较高,厚度分别为 0.35mm、 0・3mm、0.27mm,表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成铁芯分为铁芯柱和横片 两部分,铁芯柱套有绕组;横片是闭合磁路之用2)绕组绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成变压器的 基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组 上加上电压U1时,流过电流I1,在铁芯中就产生交变磁通O1,这些磁通称为主磁通,在 它的作用下,两侧绕组分别感应电势,最后带动变压器调控装置。
变压器的材料鉴于变压器在电力系统中的调控作用,技术人员必须选用合适的变压器完成安装操作,这样 才能发挥正常的作用绕制材料是变压器安装需注意的首要问题,不同材质的装置所发挥的 作用是不一样的对于绕制变压器,因装置结构特殊,安装选用了漆包线、纱包线、丝包线、 纸包线等材料配合,能够发挥出良好的导电、导热性能,优越的 抗腐蚀性也增强了电路的 稳定性从现有的变压器产品来看,变压器安装中绕制材料一般包括:铁芯材料、绝缘材料、 浸渍材料等,安装人员必须结合实际情况选用1) 铁芯材料变压器是借助于电磁感应原理完成电流值、电压值的调控,而贴心是变压 器的核心构件,其材 质状况决定了变压器的调节功能铁芯材料最好选择在铁片中加入硅, 以此减小低钢片的导电导热作用,避免装置运行后能耗增多电力行业标准中规定硅钢片的 磁通密度需控制在有效范围,如:黑铁片的磁通密度在7000、低硅片在10000等,安装现 场可结合实际情况选用2) 绝缘材料近年来变压器安装操作的意外事故发生率不断提升,考虑到变压器安装过 程中的安全问题,现 场人员需注重绝缘材料的选用,以保护系统其他设备的正常运行目 前,许多变压器已经配备了绝缘构件,如:垫圈、绝缘器具等,但由于人为操作不当依旧存 在安全风险。
变压器安装需从线圈框架 层间的隔离、绕阻间的隔离等方面增强其绝缘性能3) 浸渍材料浸渍处理是对绕制材料加工的最后工序,主要目的是改善材料的机械性能、 电力性能、绝缘性 能,避免后期使用发生各种按照事故选用绕制材料之后,安装人员要 对浸渍材料涂刷油漆,在材料表面设置一道绝缘层比较常用的漆材是甲酚清漆,经过涂刷 处理后可发挥出较好的安全作用,延长了变压器设备的使用寿命变压器的分类(1)电力变压器目前,已在系统运行的代表性产品包括:1150KV、1200MV・A, 735〜765KV、8O0MV・A、400〜500KV、3相750MV・A或单相550MV・A, 220KV、3相130OMV・A电力变压器;直流输电 ±500KV、400MV・A换流变压器电力变压器主要为油浸式,产品结构为芯式和壳式两类芯式生产量占 95%,壳式只占5%芯式与壳式相互间并无压倒性的优点,只是芯式工艺相 对简单,因而被大多数企业采用;而壳式结构与工艺都要更为复杂,只有传统性工厂采用 壳式特别适用于高电压、大容量,其绝缘、机械及散热都有优点且适宜山区水电站的运输2)配电变压器国外配电变压器容量能达到2500KV・A,有圆形与椭圆形铁心形式。
圆形的占绝大多数,椭 圆形的由于M0 (铁心柱的间距)小,因而用料可以减少,其对应线圈为椭圆形低压线圈 有线绕式与箔式,油箱有带散热管的(少数)与波纹式的(大多数) 3)干式变压器 近来来,干式变压器在国内得到迅猛发展,在京、沪和深等大城市,干变已经占到50%,而 在其他大中城市也已经占到20%干变有四种结构:环氧树脂浇注、加填料浇注、绕包和浸 渍式目前,欧美广泛采用开敞通风式H级干式变压器,是在浸渍式基础上吸取了绕包式 结构的特点并采用Nomex纸后发展起来的新型H级干变,由于售价高,在我国尚未推广 目前,国内通过短路试验容量最大的干式配电变压器是2500KV・A、10/0.4KV;通过短路试 验容量最大的干式电力变压器是16000KV・A、35/10KV 4)非晶合金变压器 非晶合金变压器虽然抗短路性能差,噪声大,但是节能,因此未来发展前景可观目前,中 国最大的非晶合金变压器铁心生产企业具有3000〜4000t的铁心年产能力,铁心及变压器 的生产技术并不是制约推广非晶合铁心金变压器的关键性因素,非晶合金带材的突破才能 促成产品质的飞跃 5)卷铁心变压器目前,卷铁心变压器的生产主要集中在10KV级,容量一般小于800KV・A,也试制了 16O0KV・A, 但电力部门采购以315KV・A以下容量的居多,适合用于农网。
中国现有卷铁心变压器生产 厂200多家,有一定规模的占20%中国强卷铁心变压器生产能力约为1600万KV・A,但实 际产量较低变压器制造技术( 1)铁心制造技术 企业主要是通过改善自己的剪切设备来改进铁心的生产技术,目前铁心制造技术有以下变 化:①铁心柱采用嵌下轭工艺与常规工艺相比可节省大量的心柱叠装时间,提高铁心叠 装质量,该工艺适用于配电变压器铁心的自动化生产②多级接缝铁心的应用近年来, 设计上为降低铁心接缝处的空载损耗,逐渐将传统的单一接缝改为多级接缝变压器企业多 采取局部阶梯接缝的做法,不仅能降低变压器空载损耗15%以上,而且能降低噪声3%〜4% ③铁心片加工技术 20世纪70年代初,中国各变压器生产企业均采用国产硅钢片纵剪线 和多剪床组成的简易硅钢片横剪线 2)绕组制造技术 20世纪90年代制造了绕组组装工艺目前,这项工艺也逐渐为各变压器厂家青睐,并得以 迅速推广 3)绝缘加工技术 20世纪80年代,随着产品电压等级容量的提高和试验项目的增加,绝缘加工逐渐从金属加 工中分离出来现有龙门数控加工中心实现了绝缘加工的全自动化4) 绝缘干燥和油处理技术 油浸式变压器采用的是油纸绝缘结构。
其核心工艺是绝缘材料的干燥处理,以及变压器的真 空脱水气相干燥: 20世纪80年代中期,中国变压器厂率先从瑞士引进气相干燥设备近 年来又开发出内置式煤油蒸发器新产品,与传统的外置式蒸发器相比,两者各有利弊变压 器油处理:进入20世纪 80年代,随着欧美先进油过滤设备的引进,中国油净化技术得到 了长足发展企业大多采用了先进的真空喷雾净油法,它的去杂质和脱水效果显著5)节能技术就变压器节能技术的发展历程看,变压器历经了 S6、S7、S9和S11等几个系列的替代过程, 目前S9型节能产品成为市场主流,而S11节能型产品的市场规模正在增长在推广S11的 过程中,S11的销售价格比S9的平均高出14・2%,所以价格仍是影响S11变压器普及推广 的主要因素目前,新S9产品虽已占据大部分市场,但随着经济的发展,用户(特别是农 网,变压器负荷率较低的用户)对S11型产品的需求逐步增长S11型叠铁心变压器是在新 S9成熟的技术基础上设计开发的,在保持产品可靠性的前提下,其性能指标有了较大提高 与传统的叠片式变压器相比,S11卷铁心配电变压器具有节约原材料、节能、改善供电品质、 噪声低和机械化程度高等特点。
变压器的故障原因(1) 电路故障 对于变压器的电路故障问题主要是指变压器的出口出现短路,以及在变压器内部出现引线 或绕组间的对地短路,以及因相与相间出现的短路问题进而引发故障的出现其实,这类故 障在实际的电力变压器的诸多故障问题中是十分常见的问题,并且该故障的实际案例也很 多对于变压器在低压出口出现短路的问题,为了解决该问题一般对故障处更换绕组,故障 严重时可能需要对所有的绕组进行必要的更换,这样才能尽可能地降低故障发生的概率,极 大地降低因电力故障引发的严重的经济和人身财产损失,所以,对此有必要给予极大地重 视2) 绕组的故障问题 把绕组故障可以细致地划分为以下几个类型:接头的焊接处极其容易出现开裂问题、相与相 间短路问题、匝向出现短路、绕组的接地故障等分析总结以上故障出现的原因可以总结: 变压器的绝缘问题出现了问题;绕组处有杂物进去,老化的绝缘体;变压器的工作力度不足; 因变形导致绕组出现问题:绕组受到水汽影响;变压器的温度高 3)变压器渗油故障 变压器渗油故障在整个电力变压器的故障中是最为常见的一个故障变压器渗油故障又可 以解释为电力变压器渗油会导致后续一些问题,诸如本身对空气产生严重的环境污染,还可 能造成大量的的资源浪费,这样会大大增加了企业的运行成本,进而增加了企业的经济压力 和市场阻力。
该问题作为一个安全隐患,会极大地影响电力变压器的安全稳定运作,严重时 可能造成机器设备的不能运行还要注意的是该故障还会对电力企业的服务质量产生影响 对为用电的客户提供安全科学的服务产生重大的负面影响 4)接头处温度、多高故障 接头处温度、多高故障中的接头指的是变压器的载流接头在整个变压器的设计中变压器的 载流接头一直都承担着极为重要的责任,分析总结了电力事故可以得出:变压器的载流接头 的不稳定连接,使得接头处温度快速升高,甚至已经超过了接头的着火点,导致接头出 现 烧断的现象,严重影响了电力变压器的安全稳定运行这些问题都给电力企业在以后得安全 供电工作敲响了警钟为了有效减少这类安全事故的出现,避免因接头处温度过高引发的安 全用电事故,这需要电力检测维修工人在平时的检测维修工作中,注意观察变压器的载流接 头的温度变化,保证接头的温度在正常的数值范围内变化,这样才能有效保证电力变电器的 安全稳定运行变压器故障检测技术( 1)监测技术监测技术主要使用的是振动分析法和局部放电检测法等两种一是振动分析法该分析 方法指的是变压器运行时,要监测变压器的振动信号的强弱,并且分析总结出现这样监测结 果的原因,进而可以对变压器的运行状态进行实时的检测,有利于及时发现故障问题,在小 故障酿成大故障前,便得到解决。
二是局部放电检测法该检测方法指的是变压器在运行过 程中的机械内部出现故障,进而引发了局部的放电现象,这样会影响放电的水平和放电的速 度所以有必要针对变压器的局部放电情况,加强日常地有效地判断,检测变压器安全隐患 是否存在,并对这些问题进行有针对性地解决,来确保机械的安全稳定运行2)气相色谱仪技术 气相色谱仪技术主要用于分析混合气体中内部组成部分该检测 技术的优点主要有效以下 几点:效率高,使用便捷、操作便利等许多方面,这些优势促进了该技术得到了十分广泛的 应用,并在各种电气设备的检测的领域得到了广泛面的应用其中,对于高分子膜技术便有 效利用了该项技术,有效快速分解油气,并在高分子聚合物的作用 下并在变压器的影响下 将油溶解,这样可以有效提高测定电压器的故障气体和油中气体的浓度多数情况下,当变 电器出现故障时,可能会散发出氢气气体的味道,利用这一化学特性可以更好地检测气体的 含量,并有效地检测变压器故障气体中的氢气另外,使用该变压器 进行检测多种气体, 这样大大提高了变压器故障气体的扩散速度,有利于正常运行的状态能及时得到恢复3)感器列阵技术 对于感器列阵技术而言,在变压器故障检测技术中该技术也起到了十分重要的作用。
为此, 电力检测维修工作人员需要熟练地掌握该项技术,并将该项技术科学合理地运用到检测故 障的工作,可以有效提高变压器的安全运行指数,使得运行的状态不受到外界干扰并且由 于这项传感器具有以下的优点:选择性高、敏感度高等优点,使用传感器进行检测,进 而提高检测故障气体的浓度的速度,有利于含量的检测,可见不但可以提高检测的速度,而 且还可以提升变压器故障检测技术水平,降低变压器的检测故障的出现的几率4)红外光谱技术 红外光谱技术又称之为红外光谱检测技术,该技术具有检测速度快、准确度高、敏锐度 高、维修量少等优点,该技术也在变压器故障检测技术扮演着重要的角色,有助于变压器故 障产生气体的含量检测在实际的检测工作中以及在具体的使用过程中,可以有效地利用红 外气体分析仪器和双关路薄膜电容检测仪器,进行定量地分析变压器节能措施(1)选用优质材料制造变压器 变压器是通过电磁感应来改变网路电压的,主要材料是硅钢片和电磁线这两种材料质地的 优劣,直接影响变 压器的损耗特性由运行中变压器铁心形成的损耗通称空载损耗,损耗 值是恒定的,与变压器的负载率无大关系,也是不可避免的但导磁材料的优劣,可以改变 其损耗的大小。
第一代节能变压器就选用了优质的Q11、Q10冷轧晶粒取向硅钢片,淘汰 热轧的 D44 等硅钢片,结合结构设计的改进使空载扭耗降低40%2)优化设计和改进工艺 从结构设计和制造工艺入手改善变压器的损耗特征,是制造厂的主要研究课题电子计算机 应用于变压器设计,为设计工作开拓了广阔的前景,可在理想的铜(电磁线 )铁(硅钢片) 比例下,以损耗最低和铜铁耗量最少为设计 目标使优质材料和优化设计的曲线相交于一 点,从而获得最佳效果铁心结构由原来的直接缝改为半直半斜和全斜接缝,则是结构设计 的突破性改进,可使晶粒取向硅钢片(即目前广泛应用的Q10、Q11)在铁心接缝区的导磁 方向得到缓和,降低了空载损耗如果是长期连续的运行的话,理论是可以承受 400KW 的,但是考虑到负载的功率因数,400KVA的变压器最多是能带360KW的400KVA是指变压器的视在功率S,视在功率S (KVA)=有功功率P (KW) /功率因数com© 变压器在小附在工况下的经济性和运行平稳性比较好变压器的负载率是在百分之三十六 到百分之六十七之间的,变压器的效率最高功率因数取零点八左右,即com©=0.8,在这 时负载有功功率可以按照下列式子来计算:P (KW) =Sxcom©=400x0.8=320kw但是如果是合格的电力变压器,通常会有10%的过载能力。
如果增加补偿电容,功率因数就 会提高至零点九,负载的功率就可以提高百分之十理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2说明理想变压器本身无功率损耗实际变压器总 存在损耗,其效率为n=P2/P1电力变压器的效率很高,可达90%以上如果是长期连续运行,400KVA的变压器能最多带360KW变压器在小负载工况下(0・5~0・7)运行平稳性、经济性比较好变压器的负荷率为63%〜 67%之间时,变压器的效率最高因此变压器一般按0.8的系数配备其负载,最大配备 0.9 的负载°400KVA的变压器能最好配320KW(400x0・8=320),最多配至360kw(400x0.9=360) 变压器容量应根据计算负荷选择确定一台变压器的容量时,应首先确定变压器的负荷率 变压器当空载损耗等于负荷率平方乘以负载损耗时效率最高,在效率最高点变压器的负荷 率为63%〜67%之间但这仅仅是从节电的角度出发得出的结论,是不够全面的值得考虑 的重要元素还有运行变压器的各种经济费用,包括固定资产投资、年运行费、折旧费、税金、 保险费和一些其他名目的费用选择变压器容量时,适当提高变压器的负荷率以减少变压器的台数或容量,即牺牲运行效率,降低一次投资,也是一种选择。
如果你的用电设备是纯电阻,或者你的功率因数能补偿到1的情况下,400KVA的变压器能 最多带400KW也可以少量的超一点负荷,1.1倍~1・4倍,倍数越高,能够允许使用的时间越 短,并因此会对变压器的使用寿命造成影响同时,从变压器的经济运行来看负荷率在 55%~75%之间是合理的。