摘要:隔離變壓器是一種特殊變壓器,因其一次側與二次側沒有電的直接聯(lián)系,只存在磁的聯(lián)系且一次繞組與二次繞組匝數(shù)相同,變壓變比為1:1,具有較高的安全性,因此在工業(yè)生產中的各個領域應用較為廣泛。
關鍵詞:隔離變壓器;電力系統(tǒng);應用
本文重點研究的是隔離變壓器的工作機理及其與其它變壓器的區(qū)別,并對其進行簡單的介紹,使人們可以更深刻的認識隔離變壓器。隔離變壓器因其特殊性,在工作中具有較高的安全性,使之在工業(yè)生產中應用較為廣泛,適用于工業(yè)或工礦企業(yè)機床和機械設備、醫(yī)療設備、整流電路、電焊機、大功率工業(yè)設備和通訊設備電源的控制電力、電源隔離之用。本文著重介紹其在電力系統(tǒng)中的應用。
變壓器工作原理就是電磁感應。一般說有兩組線圈,原邊加交流電產生磁場,副邊繞組在這個磁場作用下,產生感應電動勢,接上負載就產生電流。原邊繞組與副邊繞組匝數(shù)不等所以能夠改變電壓�，F(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當一次側繞組上加上電壓時,流過電流,在鐵芯中就產生交變磁通,這些磁通稱為主磁通,在它作用下,兩側繞組分別感應電勢。隔離變壓器的原理和普通變壓器的原理是一樣的,都是利用電磁感應原理。隔離變壓器一般是指變比為1:1的變壓器,一次側與二次側繞組線圈匝數(shù)相等的變壓器。
自耦變壓器是自耦合變壓器,變壓器的副邊是原邊的一部分,類似于三端可調電阻。兩個線圈是利用電流的忽大忽小的差來切割磁力線來變壓的。變壓器的輸出和輸入有直接電聯(lián)系,一般用于對設備進行電壓調整。電壓互感器相當于一臺降壓變壓器,使用時二次側不能短路,并要可靠接地。電流互感器相當于一臺升壓變壓器,使用時二次側不能開路,并要可靠接地。電壓互感器和電流互感器都是經過特殊設計的變壓器,用來把大電壓或大電流轉化成較小的電壓或電流以便于測量。隔離變壓器故名思義,主要的作用是將用電設備和電網(wǎng)隔離開,用于安全性場合或者抗干擾要求的場合等用電設備和電源沒有直接的電聯(lián)系。
電力系統(tǒng)運行的特點:1、電能的生產和使用同時完成。2、正常輸電過程和故障過程都非常迅速。3、具有較強的地區(qū)性特點。4、與國民經濟各部門關系密切。對電力系統(tǒng)運行的基本要求可以簡單地概括為:“安全、可靠、優(yōu)質、經濟”。
保證運行人員和電氣設備工作的安全,保證運行人員和電氣設備工作的安全是電力系統(tǒng)運行的基本原則。這一方面要求在設計時,合理選擇設備,使之在一定過電壓和短路電流的作用下不致?lián)p壞;另一方面還應按規(guī)程要求及時地安排對電氣設備進行預防性試驗,及早發(fā)現(xiàn)隱患,及時進行維修。在運行和操作中要嚴格遵守有關的規(guī)章制度。
下面就某電廠的電力系統(tǒng)具體說明隔離變壓器在電力系統(tǒng)中的的應用。某電廠有三臺發(fā)電機組,其中1#機從6kV并網(wǎng)線上網(wǎng)供礦6kVⅢ段用電,2#機組從35kV并網(wǎng)I線上網(wǎng)供礦35kVⅠ段用電,3#機從35kV并網(wǎng)II線上網(wǎng)供礦35kVⅡ段用電。6kV并網(wǎng)線直接向礦35kV變電所供電,采用消弧線圈進行補償?shù)姆绞?無法對系統(tǒng)電容電流自動進行跟蹤補償,無法滿足安全要求。經多方調研、論證提出在6kV并網(wǎng)線上增加隔離變的意見。
從圖1看出,6kV一段按兩排開關柜布置,中間用母線橋連接,1#發(fā)電機和廠用變壓器、母線互感器、避雷器以及與四段聯(lián)絡線電源開關均布置在圖中下側,而6kV直配線及6kV并網(wǎng)線并網(wǎng)開關柜均布置在圖中上側,根據(jù)現(xiàn)有布置,比較容易將圖中上側母線改造為隔離母線。
從改造后的6kV一段母線看,原6kV一段母線的所有功能除直配線供電、6kV并網(wǎng)線并網(wǎng)功能外,其他功能未變,同時增加了隔離變的電源開關。從新增加的6kV隔離母線看,具備了6kV并網(wǎng)線并網(wǎng)功能、直配線供電功能和母線防雷、計量功能。
在6kV并網(wǎng)線上增加隔離變后,1#、2#發(fā)電機電壓母線僅有廠用電供電負荷,電容電流僅有2-3A,保證了發(fā)電機安全,達到設備的本質安全性要求。有效地降低發(fā)電機定子回路的單相接地電容電流,減少發(fā)電機出口側(6kV廠用電母線)的短路電流以及系統(tǒng)側3次諧波電流對發(fā)電機的影響。因此可以延長發(fā)電機使用壽命,減少發(fā)電機停機事故,提高發(fā)電機運行的可靠性。
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隔離變壓器