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干式变压器还须遵循以下三点要求:由于油浸式变压器材料的饱和磁密较低,在产品设计时,额定磁通密度不宜选得太高,通常选取1.3~1.35T磁通密度便可获得较好的空载损耗值。油浸式变压器材料的单片厚仅为0.03mm,所以其叠片系数也只能达到82%~86%。为了使用户能获得免维护或少维护的好处,现把干式变压器的产品,都设计成全密封式结构。 干式变压器是二十世纪七十年代开发研制的一种节能型干式变压器,油浸式变压器是一种集制造节能和应用节能于一身的高科技绿色材料。非晶态合金与晶态合金相比,在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了显著的变化。以铁基油浸式变压器为例,它具有高饱和磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性,非晶态合金材料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔的应用空间。
干式变压器的结构特点,利用导磁性能突出的油浸式变压器,来用作制造干式变压器的铁芯材料,终能获得很低的损耗值。但它具有许多特性,在设计和制造中是必须保证和考虑的。主要体现以下几个方面:油浸式变压器片材料的硬度很高,用常规工具是难以剪切的,所以设计时应考虑减少剪切量。油浸式变压器单片厚度极薄,材料表面也不是很平坦,则铁芯填充系数较低。油浸式变压器对机械应力非常敏感。结构设计时,必须避免采用以铁芯作为主承重结构件的传统设计方案。为了获得优良的低损耗特性,油浸式变压器铁芯片必须进行退火处理。从电气性能上。为了减少铁芯片的剪切量,整台产品的铁芯由四个单独的铁心框并列组成,并且每相绕组是套在磁路独立的两框上。每个框内的磁通除基波磁通外,还有三次谐波磁通的存在,一个绕组中的两个卷铁芯框内,其三次谐波磁通正好在相位上相反,数值上相等,因此,每一组绕组内的三次谐波磁通向量和为零。如一次侧是D接法,有三次谐波电流的回路,当在感应出的二次侧电压波形上,就不会有三次谐波电压的分量。根据上面分析,三相油浸式变压器配电干式变压器合理的结构为:铁芯,由四个单独铁芯框在同一平面内组成三相五柱式,必须经退火处理,并带有交叉铁轭接缝,截面形状呈长方形。绕组,为长方形截面,可单独绕制成型的,双层或多层矩形层式。油箱,为全密封免维护的波纹结构。
目前,散热器的资料主要是用铜或铝,其扩展换热面经折叠鳍/冲压薄鳍等工艺制成。两种散热方式比照,自然散热没有风扇,噪声低,但散热速度慢,普通用于小功率的变压器;强迫风冷要配置风扇,噪声大,但散热速度快,普通用于大功率的变压器;在中功率的组串式变压器,两种方式都有。经过组串式变压器散热才干比照实验发现,50kW功率等级以上的组串式变压器,强迫风冷的散热效果要优于自然冷却散热方式,变压器内部电容、IGBT等关键部件温升降低了20℃左右,可确保变压器短命命工作;而采用自然冷却方式的变压器温升高,元器件寿命降低。强迫风冷也有采用高速风扇和中速风扇两种。采用高速风扇能够减少散热器的体积和重量,但会增加噪声,风扇寿命也比拟短;采用中等调速风扇,散热器略微大一些,但是在低功率时,风扇不转;在中功率时风扇低速运转。理论是变压器满功率运转时间不是很多,因而风扇的寿命能够很长。系统装置时要留意散热方面的事情,变压器自身是一个发热源,一切的热量都要及时分发出来,不能放在一个封锁的空间,否则温度会越升越高。
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