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浇注式变压器的绕组结构主要有下列三种类型:高、低压绕组均采用导线绕制的层式绕组,目前一般采用铜导线,低压一般为多层圆筒式、高压则为分段圆筒式,大容量浇注干变均采用这种结构。高压为铜导线绕制的分段圆筒式绕组,低压采用铜箔或铝箔绕制的箔式绕组。当低压采用箔式绕组时,目前一般在层间设置DMD预浸纸作为层间绝缘,在箔绕机上绕好后只要加热固化成形即可,这样低压绕组就无需模具与浇注了。箔式绕组除了工艺性好,可提高生产效率之外,还可以降低横向漏磁从而使轴向电动力减小,相应提高了抗短路强度,降低了附加损耗。这种结构目前在干式配电变压器中采用较多。高、低压均为箔式,高压做成箔式结构的分段圆筒式,而低压则为一般的箔式结构,这主要是为了更充分发挥箔式结构的优点。这种结构对高压箔式而言,无论对材料、制造工艺等都有较高的要求,否则将降低变压器工作的可靠性。当采用箔式绕组时输出容量因受铜(铝)箔材料的尺寸所限制,目前一般不超过2500kVA,也不超过4000kVA。
对于系统中的发电机和变压器,可能导致过励磁的原因有以下几种:在发电机启动或停止过程中,当转速偏低而电压仍维持为额定值时,将由低频弓起过励磁(发一变组接线方式)甩负荷时,发电机如不及时减磁,将产生过电压;在发一变组方式时,即使机瑞电压能维持先前值,但因变压器已为空载.也会产生过电压。超高压远距离输电线突然丢失负荷而发生过电压。事故时随着切除故障而将补偿设备同时被切,使充电功率过剩导致过电压;补书设备本身故障而被切除时也引发过电压。如丢失负荷发生在变电所内,一次电压太高,通常的调压手段又不足以控制住丈电压的发生时。事故解列后的局部分割区域中,若电压维持额定,由功率缺额造成频率大幅度拌低时。电网解列、合环考虑不周或操作不当,引起局部地区出现过电压或低频率运行。铁磁谐振或L-C谐振引起过电压。各种调节设备的失控或误动。发电机自励现象。变压器调压分接头连接不正确。
变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。变压器的基本原理,当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1,它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2,同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1,E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近,从而限制了I1的大小。当变压器内部发生故障(如绝缘击穿,匝间短路,铁芯故障等)产生气体时,为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗,尽管此时次级没接负载,初级线圈中仍有一定的电流,这个电流我们称为“空载电流”。
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