變壓器設(shè)計技術(shù)問題分析

耿順偉

摘 要：組合式變壓器構(gòu)成主要包含了3個主要方面，分別是變壓器、高壓室以及低壓室，并且形態(tài)組成是品字。筆者主要對組合變壓器的構(gòu)造、變壓器高壓系統(tǒng)以及低壓系統(tǒng)的設(shè)計理念進行了分析，并對設(shè)計時需要掌握的技術(shù)問題進行了分析，希望能夠幫助相關(guān)人員更好地做好變壓器設(shè)計，提高變壓器設(shè)計的水平，解決存在的問題。

關(guān)鍵詞：組合變壓器 高壓系統(tǒng) 低壓系統(tǒng) 設(shè)計

中圖分類號：TM401 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（b）-0049-02

一般情況下，變壓器會安置在后面部位，所以又被稱為后倉；一般情況下高低壓室安置的位置在前面，所以又被稱為前倉，而這3種聯(lián)合在一起的便是組合變壓器。組合變壓器的優(yōu)勢比較明顯，比如結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較緊湊、安置容易、體積較小、使用簡單、整體絕緣并且密封性好，此外，還能夠深入電力系統(tǒng)負荷比較集中的地方中去。由于優(yōu)勢明顯，組合變壓器的涉及范圍也比較廣泛，無論是工業(yè)園區(qū)、居民住宅區(qū)還是商業(yè)中心以及高層建筑中都運用得比較廣泛。在下文中詳細說明了組合變壓器的設(shè)計原理，并對其進行了詳細分析。

1 變壓器設(shè)計

在進行變壓器設(shè)計的時候，和普通的油浸式變壓器設(shè)計方法相似度非常高。鐵芯材料可以選擇含碳比較低的硅鐵軟磁合金來制作，這種材質(zhì)又被稱為硅鋼片，或者選擇非晶合金來制作；若是構(gòu)造是鐵芯，那么可以選擇疊片的方式進行，也可以選擇卷鐵芯的方式；繞組材料選擇的時候，可以選擇箔式的方法或者是銅導(dǎo)線來進行。在進行變壓器設(shè)計的時候，需要注意組合變壓器連接時候的組別[1]。連接時主要方法有3種，分別是三角形連接、星形連接、曲折形連接。

2 高壓系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 設(shè)計高壓系統(tǒng)的進出線方式

對于高壓系統(tǒng)而言，其接線的手法主要包含了3種，首先是環(huán)網(wǎng)型，這種接線的方法用一根電線在電源的位置進線，一根電線從變壓器的低壓側(cè)位置出現(xiàn)，最后一根線則進線變壓器或者其他設(shè)備的連接，從而給變壓器或者其他設(shè)備的運行提供電源；其次是終端型。這種手法是兩根電線，其中一根在電源的位置進線，另一根則是從變壓器的低壓側(cè)位置出線；最后則是終端雙回路型。這種方法是從電源位置進一根線，從變壓器低壓側(cè)出一根線，最后的一根線則是連接備用電源，若是電源出現(xiàn)故障，那么可以及時地通過備用電源來給其運行提供電力的支持。

2.2 選擇高壓系統(tǒng)負荷開關(guān)

組合變壓器負荷開關(guān)主要分成兩種，分別是四位置開關(guān)以及二位置開關(guān)。四位置開關(guān)包含了3種類型，分別是“T”型開關(guān)、“I”型開關(guān)以及“V”型開關(guān)。其中“V”型開關(guān)以及“T”型開關(guān)在環(huán)網(wǎng)型組合變壓器中都能夠適用，“V”型開關(guān)以及“T”型開關(guān)形式有兩種，分別是600 A和200 A。并且負荷開關(guān)電流值數(shù)據(jù)是通過系統(tǒng)流通電流值得到的，可以說其是在環(huán)網(wǎng)總回路電流值上得到的。電流值的結(jié)果和變壓器的大小沒有關(guān)系。負荷開關(guān)在進行短路電流判斷時，需要通過組合變壓器安放地點本身的短路容量進行。短路容量本身便是一個定義比較單純的計算量[2]。若是負荷開關(guān)是200 A，那么其肘型電纜插頭以及系統(tǒng)套管都是200 A的。而“I”型的負荷開關(guān)在終端雙回路型組合變壓器中比較適用。

2.3 設(shè)計高壓系統(tǒng)的熔絲

組合變壓器在進行防護的時候，將插入式熔絲以及后備熔絲串聯(lián)在了一起。在故障突發(fā)、超負荷以及油箱溫度太高的情況下很容易熔斷。這種情況出現(xiàn)的概率比較高，所以對熔絲進行了設(shè)計，將其設(shè)計成了插入式，這樣能夠在外面替換，減少了很多麻煩，并且操作起來也比較簡單[3]。后備熔絲往往是變壓器短路以及電流過高的時候，才會熔斷，這種情況出現(xiàn)的概率比較低，所以一般情況下都是將其安放在變壓器油箱中。在選用插入式熔絲以及后備熔絲的時候，需要全面地考慮到其保護特性，應(yīng)該根據(jù)需要來進行選擇。

2.4 對高壓系統(tǒng)負荷開關(guān)進行隔離設(shè)計

想要在運行的過程中降低負荷開關(guān)切斷額定負荷電流過程中導(dǎo)致的變壓器中油的揮發(fā)程度，可以將負荷開關(guān)放在小屋子中，然后在小屋子中放進去高燃點油，然后再在其中放入正常油料，這樣能夠一定情況下改善運行負荷開關(guān)導(dǎo)致的變壓器油老化的情況出現(xiàn)，并且還能夠改善因為油料而出現(xiàn)的高溫，能夠很好地散熱。負荷開關(guān)的隔離方法是安置負荷開關(guān)的時候，將其放在變壓器油箱左邊的位置，并在負荷開關(guān)和變壓器油箱間通過專門管套來進行加密，利用封條來隔離負荷開關(guān)[4]。在進行負荷開關(guān)安裝的小室中，也應(yīng)該把溫度計、油溫表、注油塞以及壓力表等裝入進去，并做好壓氣試漏，確保不會出現(xiàn)滲漏，并將普通變壓器油以及難燃油的能效充分地發(fā)揮出來。

3 設(shè)計低壓系統(tǒng)

3.1 選取主進開關(guān)

低壓進線開關(guān)和其他回路開關(guān)都離變壓器比較近，所以，對其要求也比較高。在防護的時候，若是出現(xiàn)短路，需要分段好主進線開關(guān)、預(yù)期短路電壓以及配電回路開關(guān)。一般情況下，主進開關(guān)大都是選擇的智能型萬能式斷路器，其能夠選擇性地進行防護，并且工作的時候比較準確，避免突然斷電的出現(xiàn)，保證電本身的安全性和穩(wěn)定性，其運用非常廣泛[5]。斷路器的額定電流值選擇的時候，需要根據(jù)低壓側(cè)電流進行，盡量不要和變壓器低壓側(cè)額定電流相差得比較多，若是相差太多，會降低斷路器本身的防護功能。

3.2 選擇分路開關(guān)

一般情況下，分路開關(guān)都會選擇塑殼斷路器，并且選擇路數(shù)以及電流值的時候，需要考慮到用戶的實際需要，一般情況下，分路出線有4～6路，電流在200～400 A之間。由于負載不同，所以分路開關(guān)的類型也各不相同，在進行選擇的時候，必須注意到實際需要[6]。

3.3 低壓系統(tǒng)無功補償設(shè)計

由于感性電器設(shè)備的種類和數(shù)量不斷增加，這也直接導(dǎo)致了其功率因數(shù)出現(xiàn)了降低，導(dǎo)致了變壓器工作效率的下降，所以，對于組合變壓器應(yīng)該對其進行無功補償，切實提高其功率因數(shù)，從而提高其工作效率。組合變壓器的無功補償手法往往是選擇集中就地補償?shù)姆椒?。一般會補充變壓器容量的10%～30%，若是小于15 KVA，那么補償?shù)臅r候會一次性地進行全容量投切，若是超過了這個數(shù)值，那么則選擇全自動分段投切的方式[7]。全自動分段投切無功補償根據(jù)觸點投切可以分成無觸點以及有觸點兩種。有觸點指的是通過接觸器來對電容投切進行控制，在進行電容投切的時候，需要根據(jù)功率因素大小來進行確定，因為接觸器本身的吸和頻率比較高。

4 結(jié)語

在進行組合式變壓器設(shè)置的時候，必須全面地考慮到其運行過程中的各個細節(jié)，并且還應(yīng)該根據(jù)其實際工作條件選擇科學(xué)的方法來進行設(shè)計。只有這樣，才能夠確保設(shè)計出來的組合變壓器真正符合實際的需要，提高其運行的效率，全面發(fā)揮其作用。

參考文獻

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