變壓器的工作原理是用電磁感應(yīng)原理工作的。變壓器有兩組線圈，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，次級(jí)線圈在初級(jí)線圈外邊，當(dāng)初級(jí)線圈通上交流電時(shí)，變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場，次級(jí)線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。例如：初級(jí)線圈是500匝，次級(jí)線圈是250匝，初級(jí)通上220V交流電，次級(jí)電壓就是110V。變壓器能降壓也能升壓。如果初級(jí)線圈比次級(jí)線圈圈數(shù)少就是升壓變壓器,可將低電壓升為高電壓。
大型升壓變壓器的運(yùn)行特性
大型升壓變壓器容量大,在電力系統(tǒng)中占有重要的地位,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一旦損壞修復(fù)難度大,且對(duì)檢修的環(huán)境、條件要求高,檢修時(shí)間長,對(duì)系統(tǒng)的用電影響大。
大型升壓變壓器容量大,繞組工作電流大,正常工況下產(chǎn)生的熱量大,需采用先進(jìn)的冷卻技術(shù)。大型升壓變壓器高壓繞組工作電壓高,變壓器繞組匝間工作場強(qiáng)設(shè)計(jì)值應(yīng)嚴(yán)格控制在一定的數(shù)值內(nèi)(如不大于2 kV/ mm) 。變壓器絕緣件材質(zhì)控制
亦有嚴(yán)格的要求。大型升壓變壓器高壓繞組直接接至220 kV 或500 kV 超高壓電網(wǎng)系統(tǒng),隨著超高壓電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展,系統(tǒng)的短路容量隨之增長。一旦升壓變壓器低壓側(cè)或高壓側(cè)外部故障,都有強(qiáng)大的短路電流流經(jīng)變壓器的相關(guān)繞組,在短路電流和漏磁通的共同作用下有巨大的電動(dòng)力施加在變壓器繞組的導(dǎo)線上。大型發(fā)電廠超高壓配電裝置較多采用GIS ,與GIS 直接聯(lián)接的變壓器繞組絕緣設(shè)計(jì)上應(yīng)十分關(guān)注。 鑒于上述原因,原國家電力公司發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》關(guān)于變壓器的條款中強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)對(duì)變壓器類設(shè)備從選型、定貨、
驗(yàn)收到投運(yùn)的全過程管理。 變壓器應(yīng)具有足夠的抗短路強(qiáng)度在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,由于各種偶然因素的存在,要想完全杜絕短路故障的發(fā)生是不可能的。因此,對(duì)于變壓器的用戶來說,要求變壓器確保能夠承受可能出現(xiàn)的、最大的區(qū)外短路故障,這對(duì)保證變壓器的使用壽命和保證電力系統(tǒng)的可靠供電都有重要的
意義。
變壓器區(qū)外短路是變壓器的一種事故運(yùn)行狀態(tài)。短路時(shí),變壓器繞組中將流過巨大的電流,產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力,并在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)出大量的熱量。變壓器抗短路能力就是對(duì)發(fā)生短路故障時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)力和熱量的承受能力,即變壓器的動(dòng)穩(wěn)定性能和熱穩(wěn)定性能。對(duì)于升壓變壓器,由于低壓繞組工作及短路電流大,這問題尤顯突出。變壓器制造商應(yīng)從設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線、絕緣件、鐵芯等材質(zhì)選用、制造工藝、試驗(yàn)驗(yàn)證等各個(gè)環(huán)節(jié)深入開展工作,提高變壓器自身的抗短路能力。
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