三倍频变压器原理ppt课件.ppt

三倍频变压器试验原理程文锋 1 变压器变压器线圈的主绝缘和纵绝缘 主绝缘 放在高压线圈与低压线圈之间的绝缘筒 放在低压线圈与铁芯柱之间的绝缘筒 铁轭与线圈之间的绝缘隔板 相间绝缘隔板 放在高压线圈内部边缘和纸绝缘筒之间的角环和纸筒等 各线圈之间及线圈与铁轭之间的间隙充满的绝缘油 此外 在线圈的支撑端圈和铁轭之间尚有绝缘纸圈和垫块 在铁轭绝缘和铁轭夹铁的胶板之间有纸板 垫块或木料做成的平衡绝缘 纵绝缘包括匝间绝缘 层间绝缘和段间绝缘等 匝间绝缘主要是导线表面的绝缘纸 或沙包 圆筒式线圈的层间绝缘是电缆纸和软纸板 连续式线圈和纠结式线圈的段间绝缘是绝缘垫块 2 为什么要对PT或变压器进行三倍频耐压实验 根据国家试验标准 对电力变压器及电压互感器感应试验电压大致2 3倍最大工作相电压考虑 众所周知 变压器在额定频率 额定电压下 铁芯接近饱和 若用工频电源在被试变压器绕组两端施加大于额定电压的试验电压 则空载励磁电流会急剧增加 达到不可允许的程度 三倍频变压器是为了满足 和 1995中三倍频感应耐压试验和局放试验而设计 变压器 互感器感应耐压试验是检验该产品是否符合国家标准的一项重要试验 3 Bm为磁感应强度 习惯叫磁通密度 矢量 基本概念 为磁导率 真空磁导率 0 4 10 7 H m Fe 2000 0 6000 0 Rm为磁阻 Rm l S m为磁导 m 1 Rm L为自感系数 L N2 m Xm为励磁电抗 Xm L 2 fL E1 4 44fNBmS 4 44fN m 磁通 BmS 4 为什么在额定频率下 电压超过额定电压时 空载励磁电流会急速增大 在额定频率 额定电压下 铁芯接近饱和 当电压增加时 饱和程度急速加大 即Rm急速 m L Xm急速 如下图所示可知 Xm急速变小时 励磁电流I0会急剧增加 注意 Xm X1 Rm R1 5 为什么采用三倍频时 电压可增大2 3倍时 不会过饱和 励磁电流不大 当采用三倍频 150Hz 额定电压下时 励磁电抗Xm L 2 f3L 即励磁电流I0为工频的1 3 从而磁通 也为工频的1 3 远没有达到饱和 当电压调到额定电压的3倍时 励磁电流I0才达到工频额定电流值 此时磁通接近饱和状态 即额定状态 也可由此式来理解 E1 4 44fNBmS 4 44fN m 在额定电压下 频率f增加三倍时 因励磁电抗增大3倍 励磁电流减小3倍 从而磁密Bm减小3倍 磁通 m减小3倍 然后把额定电压增大3倍时 励磁电流会增加3倍达到额定值 Bm达到额定值 即接近饱和状态 6 三倍频发生器的基本原理 一 励磁电流对磁通的影响 图一为变压器正常运行时的波形图 因励磁电抗的非线性 电流波形为尖顶波 含有丰富的三次谐波 但产生磁通为正弦的 从而感应出正弦电压 图二中 把电流的三次谐波过滤掉后 电流成为了正弦波 所产生的磁通为平顶波 因而感应出的电压为尖顶波 含有丰富的三次谐波分量 7 仪器工作原理 一 下图为利用三台单相变压器 一次侧接成星形 二次侧接成开口三角形 当一次侧加压时 它很容易就铁心饱和 出现过励磁 由于采用的是星形中性点未接地接法 零序电流形成回路 以漏磁通方式消耗 又因为零序电流以3次谐波电流为主 所以磁通为平顶波 能感应出含有丰富的3倍频电压 在二次侧当中 所采用的是开口三角形接法 正序和负序之和为零 所以只能出现3次及以上的零序电压 超过3次分量非常少 形成3倍频电压 然后再经变压器放大等 当然 还可对所获得的电压进行滤波等 得到更好的波形 8 仪器工作原理 二 下图由自耦