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，初級線圈和次級線圈，次級線圈在初級線圈外邊，當初級線圈通上交流電時，變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場，次級線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。例如：初級線圈是500匝，次級線圈是250匝，初級通上220V交流電，次級電壓就是110V。變壓器能降壓也能升壓。如果初級線圈比次級線圈圈數(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,且對檢修的環(huán)境、條件要求高,檢修時間長,對系統(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設(shè)計值應(yīng)嚴格控制在一定的數(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重點要求》關(guān)于變壓器的條款中強調(diào)要加強對變壓器類設(shè)備從選型、定貨、
驗收到投運的全過程管理。 變壓器應(yīng)具有足夠的抗短路強度在電力系統(tǒng)運行中,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行狀態(tài)。短路時,變壓器繞組中將流過巨大的電流,產(chǎn)生強大的電動力,并在極短時間內(nèi)發(fā)出大量的熱量。變壓器抗短路能力就是對發(fā)生短路故障時所產(chǎn)生的電動力和熱量的承受能力,即變壓器的動穩(wěn)定性能和熱穩(wěn)定性能。對于升壓變壓器,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、計算、結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線、絕緣件、鐵芯等材質(zhì)選用、制造工藝、試驗驗證等各個環(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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