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怎樣設(shè)計好一臺三倍頻變壓器
來源：http://m.bbbj.com.cn/ 作者：變壓器廠家 日期：2019/07/02 13:30
三倍頻變壓器的輸出容量可以增大，輸出電壓可以提高。如何選擇輸出電壓和輸出容量，應(yīng)和用途相配合。這里所談的是采用三倍頻變壓器對分級絕緣的電壓互感器進行交流耐壓試驗，因此，對分級絕緣電壓互感器的技術(shù)參數(shù)、試驗電壓應(yīng)該了解，這也是設(shè)計三倍頻變壓器的依據(jù)。
4.在150赫芝情況下互感器阻抗的性質(zhì)
若將電壓互感器視為一個負載，在工頻情況下，其空載電流是非線性的感性電流，就是.說互感器是一個非線性的感抗。但是，在頻率為150赫芝的情況下，互感器阻抗性質(zhì)變?yōu)槿菪?。其空載電流是線性的容性電流。帶鐵心的線圈在50、100,150 赫芝情況下的U=f(I)特性曲線和35千伏電樂互感器在50、100、150赫芝情況下U=f(I)的特性曲線是不同的。
帶鐵心的線圈電流隨著頻率的增加而減小，而電壓互感器的電流隨著頻率的增加則改變了性質(zhì)，在150赫芝時較100赫芝為大。這是什么原因呢?我們可做如下的分析。
電壓互感器在空載時的空載電流是由鐵心有功和無功電流以及一、二次電容電流等決定的。因二次側(cè)(低壓)電壓低,層間面積小，所以電容電流也很小。而一次側(cè)電容是很大的。我們可以把其視為一容抗。
雖然在三倍頻情況下，感抗X增大了3倍而容抗Xc減小了三倍，Xcx遠遠小于Xu,所以電壓互感器在三倍頻情況下的阻抗呈容性。
利用負荷阻抗為容性的這一-特點，就可以把三倍頻變壓器的容量設(shè)計得小-一些。通過試驗證明，如果在輔助線圈上采用電感補償?shù)姆椒ㄟM行試驗，220 千伏級的電壓互感器，輔助線圈電流在25安、低壓線圈在22安左右，所以三倍頻變壓器的容量必然不大。
5.設(shè)計計算實例
由于了解了分級絕緣的電壓互感器的技術(shù)參數(shù)和在三倍頻情況下互感器呈容性負荷這一特點,就可確定三倍頻變壓器適宜的技術(shù)參數(shù),著手進行三倍頻變壓器的設(shè)計計算，我們采用下列數(shù)據(jù):
(1)技術(shù)參數(shù)
采用D43硅鋼片,磁通密度取22000高斯，三次諧波電壓與基波電壓的比值K取0.545。
(2)鐵心截面和匝數(shù)的選擇
鐵心截面的選擇不同于電力變壓器的計算。電力變壓器的輸出阻抗一般要求不超過10%，而三倍頻變壓器的輸出阻抗與磁通密度關(guān)系很大，更主要的是負載阻抗的性質(zhì)是容性的。所以鐵心藏面小一些，匝數(shù)稍多一些，輸出阻抗稍大一些。其它計算與電力變壓器相同。
4.在150赫芝情況下互感器阻抗的性質(zhì)
若將電壓互感器視為一個負載，在工頻情況下，其空載電流是非線性的感性電流，就是.說互感器是一個非線性的感抗。但是，在頻率為150赫芝的情況下，互感器阻抗性質(zhì)變?yōu)槿菪?。其空載電流是線性的容性電流。帶鐵心的線圈在50、100,150 赫芝情況下的U=f(I)特性曲線和35千伏電樂互感器在50、100、150赫芝情況下U=f(I)的特性曲線是不同的。
帶鐵心的線圈電流隨著頻率的增加而減小，而電壓互感器的電流隨著頻率的增加則改變了性質(zhì)，在150赫芝時較100赫芝為大。這是什么原因呢?我們可做如下的分析。
電壓互感器在空載時的空載電流是由鐵心有功和無功電流以及一、二次電容電流等決定的。因二次側(cè)(低壓)電壓低,層間面積小，所以電容電流也很小。而一次側(cè)電容是很大的。我們可以把其視為一容抗。
雖然在三倍頻情況下，感抗X增大了3倍而容抗Xc減小了三倍，Xcx遠遠小于Xu,所以電壓互感器在三倍頻情況下的阻抗呈容性。
利用負荷阻抗為容性的這一-特點，就可以把三倍頻變壓器的容量設(shè)計得小-一些。通過試驗證明，如果在輔助線圈上采用電感補償?shù)姆椒ㄟM行試驗，220 千伏級的電壓互感器，輔助線圈電流在25安、低壓線圈在22安左右，所以三倍頻變壓器的容量必然不大。
5.設(shè)計計算實例
由于了解了分級絕緣的電壓互感器的技術(shù)參數(shù)和在三倍頻情況下互感器呈容性負荷這一特點,就可確定三倍頻變壓器適宜的技術(shù)參數(shù),著手進行三倍頻變壓器的設(shè)計計算，我們采用下列數(shù)據(jù):
(1)技術(shù)參數(shù)
采用D43硅鋼片,磁通密度取22000高斯，三次諧波電壓與基波電壓的比值K取0.545。
(2)鐵心截面和匝數(shù)的選擇
鐵心截面的選擇不同于電力變壓器的計算。電力變壓器的輸出阻抗一般要求不超過10%，而三倍頻變壓器的輸出阻抗與磁通密度關(guān)系很大，更主要的是負載阻抗的性質(zhì)是容性的。所以鐵心藏面小一些，匝數(shù)稍多一些，輸出阻抗稍大一些。其它計算與電力變壓器相同。
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