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绕组优化设计 ,绕组一般情况下内外径均与铁心截面形状相同,这样套装容易,绝缘效果也很好。变压器高压绕组一般分撑为两部分,它们之间采用一定宽度的撑条支撑形成散热面。而散热面问要求达到一定距离散热效果才好,因此内外两部分的间隙一般取8~16 mm。对于高压电压等级不高的配电变压器绝缘水平比较容易满足,而高压绕组直接暴露在散热介质当中,散热效果很好,这样设置的气(油)道使得高压绕组温较低。为了能充分利用绕组的散热条件可以考虑改变第二部分绕组的结构,在平行于铁轭的方向不加撑条,垂直于铁轭方向加厚度逐渐增大的撑条,形成椭圆形的绕组结构。长圆形截面铁心通过改变片宽、叠厚和截面形状,降低中心距和角重,减小铁心质量,降低空载损耗。虽然同等面积下圆形截面周长是 小的,铁心柱截面改为长圆形会导致绕组每匝长度增加,从而导致导线质量和负载损耗有少许增加。
电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,为了供电的可靠性和系统正常运行,就必须视其容量的大小、电压的高低和重要程度,设置相应的继电保护装置。变压器的内部故障可以分油箱内部和油箱外部故障两种。油箱内部的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的绕损等,对变压器来讲,这些故障都是十分危险的,因为油箱内故障时产生的电弧。将引起绝缘物质的剧烈气化,从而可能引起爆炸,因此,这些故障应该尽快加以切除。 电力变压器的主保护 ,0.8M VA及以上的油浸式变压器和0.4M VA及以上的车间内油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号:当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。
电力变压器的后备保护 ,变压器的相间短路后备保护首先考虑采用过电流保护,当过电流保护满足不了灵敏度要求时,可选用复合电压起动的过电流保护,若仍满足不了灵敏度的要求。则可选择阻抗保护。 双绕组变压器,后备保护应装在主电源侧,根据主接线情况,保护可带一段或两段时限,以较短的时限缩小故障影响范围,跳母联或分段断路器;较长的时限断开变压器各侧的断路器。 三绕组变压器和自耦变压器,后备保护要分别装在主电源侧和主负荷侧。主电源侧的保护带两段时限,以较短的时限断开未装保护侧的断路器,主负荷侧的保护动作于本侧断路器。当上述方式不符合灵敏性要求时,可在各侧装设后备保护。 0.4M VA及以上的变压器应设置过负荷保护,其动作时间应大于电动机的自启动时间,一般动作于信号。
在设计时选用高导磁的铁芯材料,试验证明在相同磁密下,高导磁材料的硅钢片比普通硅钢片叠成的铁芯噪声要小3-10dB(A),所以在设计阶段选用冷轧高取向导磁硅钢片作为铁芯材料是减少磁滞伸缩 有效的方法。 当铁芯的固有频率接近磁滞伸缩振动的频率时,铁芯的共振会导致变压器本体噪声的增加。因此,在设计时要计算变压器铁芯的固有频率,合理调整铁芯的窗口尺寸,使其避开铁芯的自振频带,即铁芯固有频率应该避开频带为75~120Hz、165~235Hz、275~325Hz、365~425Hz之间的范围。 设计时合理调整高、低压绕组的安匝分布,使绕组的漏磁面积 小,减小绕组轴向力与辐向力对铁芯的冲击。 由于油箱中磁屏蔽的磁滞伸缩也可以引起噪声,所以在设计时尽量避免采用此种结构。
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