針對(duì)隔離變壓器的應(yīng)用探究

摘 要：隔離變壓器主要是用于電氣回路隔離，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)一次側(cè)和二次側(cè)的有效隔離，并且隔離變壓器在電網(wǎng)中的應(yīng)用可以有效抑制電力系統(tǒng)的高頻雜波，提高電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性，因此應(yīng)合理應(yīng)用隔離變壓器，保障隔離變壓器良好的應(yīng)用性能。本文分析了隔離變壓器工作原理，闡述了隔離變壓器的具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：隔離變壓器；應(yīng)用；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.229

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)快速發(fā)展，變壓器在電網(wǎng)中發(fā)揮著電壓變換和電能分配的重要作用，因此隔離變壓器的運(yùn)行狀況對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性有著直接影響。隔離變壓器在結(jié)構(gòu)、使用功能具有特殊性，被廣泛的應(yīng)用在電力行業(yè)和電氣產(chǎn)品的整流電路的隔離電源中，因此應(yīng)進(jìn)一步推動(dòng)隔離變壓器的廣泛應(yīng)用。

1 隔離變壓器工作原理

隔離變壓器是基于電磁感應(yīng)原理，其內(nèi)部含有兩組線(xiàn)圈，在交流電作用下形成磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下副邊繞組可以產(chǎn)生電磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若變壓器副邊繞組帶動(dòng)負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生大量的感應(yīng)電流。由于隔離變壓器的副變繞組和原編繞組的匝數(shù)存在差異，通過(guò)調(diào)整副邊和原邊的匝數(shù)，實(shí)現(xiàn)隔離變壓器的變壓。在實(shí)際應(yīng)用中，隔離變壓器用于用電設(shè)備和電網(wǎng)設(shè)備的隔離，滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性要求，確保電源和用電設(shè)備之間沒(méi)有電聯(lián)系。隔離變壓器作為一種安全電源，用于電力設(shè)備維護(hù)檢修時(shí)的防雷、濾波和保護(hù)作用。結(jié)合實(shí)際需要，加工制作隔離變壓器的副邊和原邊，使其輸入端和輸出端呈現(xiàn)斷路狀態(tài)[1]，從而對(duì)輸入端發(fā)揮良好的過(guò)濾和保護(hù)作用，為各種用電設(shè)備提供穩(wěn)定供電電源。由于不同廠家生產(chǎn)的隔離變壓器變比不一定都是1：1，并且控制變壓器和電子管設(shè)備也是隔離變壓器，因此隔離變壓器被廣泛的應(yīng)用在彩電電視、電源適配器和空調(diào)系統(tǒng)維修。一般情況下，隔離變壓器的副邊和原邊繞組具有電路隔離的作用，在高頻狀態(tài)下，隔離變壓器的副邊和原邊繞組之間的電容會(huì)產(chǎn)生靜電干擾問(wèn)題。另外，為了避免隔離變壓器出現(xiàn)靜電干擾，在不同鐵心柱上合理設(shè)置隔離變壓器副邊和原邊繞組，減小副邊和原邊之間的電容，并且可根據(jù)隔離變壓器應(yīng)用要求，同心放置隔離變壓器副邊和原邊繞組，還需要在原邊和副邊繞組之間進(jìn)行靜電屏蔽，提高隔離變壓器的抗干擾性。

2 隔離變壓器的具體應(yīng)用

2.1 在電源接入電網(wǎng)中的應(yīng)用

我國(guó)電力系統(tǒng)最基本的運(yùn)行要求是保障電氣設(shè)備和電力運(yùn)行維護(hù)工作人員的安全，因此合理設(shè)計(jì)和選擇電氣設(shè)備，滿(mǎn)足電網(wǎng)的過(guò)電壓和短路電流要去，并且嚴(yán)格按照我國(guó)電網(wǎng)相關(guān)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，做好預(yù)防性試驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)進(jìn)行處理解決。在隔離變壓器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)程，以隔離變壓器在電源接入電網(wǎng)中的應(yīng)用為例，某電廠主要設(shè)置3臺(tái)機(jī)組，一號(hào)機(jī)組在35kVI段母線(xiàn)上供電，二號(hào)機(jī)組和35kVI段母線(xiàn)并聯(lián)，三號(hào)機(jī)組并聯(lián)在6kVIII段母線(xiàn)供電[2]。35kV變電所和6kV并聯(lián)母線(xiàn)直接進(jìn)行供電，通過(guò)消弧線(xiàn)圈用于補(bǔ)償，但是不能實(shí)現(xiàn)電容電流和自動(dòng)跟蹤和補(bǔ)償，無(wú)法保障其安全性，并且6kVI段上的兩排開(kāi)關(guān)柜采用并聯(lián)設(shè)計(jì)形式，通過(guò)母線(xiàn)橋連接開(kāi)關(guān)柜，裝設(shè)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)和避雷器設(shè)置在變壓器下側(cè)，直配線(xiàn)和并網(wǎng)線(xiàn)設(shè)置在變壓器開(kāi)關(guān)柜上側(cè)，結(jié)合當(dāng)前的設(shè)計(jì)形式，改造變壓器上側(cè)母線(xiàn)。分析6kVI段母線(xiàn)改造的運(yùn)行情況，在實(shí)際應(yīng)用中6kVI段母線(xiàn)不僅具有并網(wǎng)和直流配線(xiàn)供電功能，改造后的母線(xiàn)還增加了隔離變壓器的電源開(kāi)關(guān)，結(jié)合6kV隔離母線(xiàn)布置形式，其不僅具有穩(wěn)定的并網(wǎng)功能，而且增加了直配線(xiàn)路的計(jì)量和供電功能[3]。另外，6kV母線(xiàn)上設(shè)置隔離變壓器后，一號(hào)機(jī)組和二號(hào)機(jī)組的母線(xiàn)只需要承擔(dān)電廠的供電負(fù)荷，明顯減小電流損耗，確保分布式小型電源的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備運(yùn)行的要求。并且通過(guò)應(yīng)用隔離變壓器，有效消弱了分布式電源周?chē)碾娏χC波，減小分布式電源的短路電流和單相接地電流，減小分布式電源故障隱患，延長(zhǎng)其使用壽命，保障整個(gè)分布式電源系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2.2 配合單相調(diào)壓器擴(kuò)展

隔離變壓器和單相調(diào)壓器相配合，在額定電流條件下，使輸出電壓調(diào)節(jié)范圍達(dá)到0～440V，并且為了發(fā)揮隔離變壓器的應(yīng)用效能，隔離變壓器容量應(yīng)小于調(diào)壓器容量，輸出負(fù)載電流應(yīng)小于隔離變壓器和調(diào)壓器的額定電流，在隔離變壓器兩側(cè)接入輸入端，如圖1所示，使端口位置的對(duì)地電壓滿(mǎn)足“低壓電器端口位置對(duì)地電壓應(yīng)小于220V”。

2.3 組成可調(diào)移相器

在電場(chǎng)干擾環(huán)境中測(cè)試小電容介質(zhì)損耗或者調(diào)試?yán)^電保護(hù)裝置時(shí)，需要采用可調(diào)移相器，這時(shí)可通過(guò)單相調(diào)壓器和隔離變壓器組成移相器。按照電路設(shè)計(jì)要求進(jìn)行接線(xiàn)，三相電源通過(guò)HK換相開(kāi)關(guān)切換隔離變壓器和單相調(diào)壓器組合，再通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓器的T1和T2端，輸出0～360度移相可調(diào)電壓，結(jié)合實(shí)驗(yàn)計(jì)算要求，輸入電源的相電壓為220V，移相后的輸出電壓控制在180～220V，通過(guò)調(diào)壓器T3調(diào)整UOA，獲得要求的電壓值[4]。當(dāng)單相電源移相時(shí)，也可以使可變電阻、電容、單相調(diào)壓器和隔離變壓器組成可調(diào)移相器，通過(guò)改變可變電阻，獲得要求的可調(diào)移相電壓。電源移相角度與容抗與電阻的比值成正比，這種電路可以實(shí)現(xiàn)電壓實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，并且移相角度相對(duì)較大。但是在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)注意這種可調(diào)移相器運(yùn)行效率較低，需要達(dá)到一定電壓負(fù)荷能力時(shí)，必須設(shè)置較大的可調(diào)電阻和大容量電容器。

3 結(jié)束語(yǔ)

隔離變壓器是一種重要的電氣裝置，被廣泛的應(yīng)用在電力工程、機(jī)械制造、音視頻類(lèi)設(shè)備[5]、信息類(lèi)設(shè)備[6]、醫(yī)藥設(shè)備等領(lǐng)域中，為了進(jìn)一步發(fā)揮隔離變壓器的應(yīng)用效能和優(yōu)勢(shì)，應(yīng)全面了解隔離變壓器的工作原理，認(rèn)真分析和研究隔離變壓器應(yīng)用要求，加大對(duì)隔離變壓器應(yīng)用的研究，推動(dòng)隔離變壓器的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱正會(huì).隔離變壓器在電網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J].電氣技術(shù)，2013（08）：80-81+88.

[2]高喜范.隔離變壓器原理及其應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012（11）：17.

[3] 雷志銀，李延軍，李玉貴. 隔離變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].今日科苑，2014，20：73.

[4]董其國(guó).單相隔離變壓器的功能及實(shí)際應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2013（06）：9.

[5]GB8898-2011（IEC 60065：2005，MOD）《音頻、視頻及類(lèi)似電子設(shè)備 安全要求》.

[6]GB4943.1-2011 （IEC 60950-1：2005，MOD）《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》.

作者簡(jiǎn)介：袁行超（1987-），男，四川成都人，本科，研究方向：電氣產(chǎn)品安規(guī)檢測(cè)。endprint