电力干式变压器基础知识
干式变压器的基本原理
图1是干式变压器原理的简图。当正弦交流电压U1被施加到初级线圈的两端时，在导体中存在交流电流I1，并且产生交流磁通量1，其沿着芯部穿过初级线圈和次级线圈以形成闭合磁路。互感电势U2在次级线圈中感应，自感电势E1也在初级线圈中感应1。E1的方向与施加的电压U1相反，并且振幅相似，因此限制了I1的幅度。为了保持磁通1，需要一定的功耗，干式变压器本身就有一定的损耗。虽然此时次级没有接负载，但初级线圈中仍有一定的电流，称为空载电流。
如果次级连接到负载，次级线圈将产生电流I2，产生的磁通量2与1相反，起到相互抵消的作用，降低铁芯中的总磁通量，从而降低初级自感电压E1，结果增加I1。可以看出，一次电流与二次负载密切相关。当二次负载电流增大时，I1增大，1也增大，1增大的部分正好补充2偏移的磁通量，以保持铁芯中的总磁通量不变。如果不考虑干式变压器的损耗，可以认为理想干式变压器的二次负载消耗的功率是一次电源获得的电功率。干式变压器可以根据需要通过改变次级线圈的匝数来改变次级电压，但不能改变允许负载消耗的功率。
干式变压器损耗
干式变压器的初级绕组通电时，线圈产生的磁通量在铁芯中流动。因为磁心本身是导体，在垂直于磁力线的平面上会感应出电势。这个电势会在核心的横截面上形成一个闭环，产生电流，就好像是一个涡流一样，叫做涡流。这种涡流增加了干式变压器的损耗，增加了铁芯发热的干式变压器的温升。涡流引起的损耗称为铁损。此外，缠绕干式变压器需要大量的铜线，这些铜线具有电阻，当电流流过时会消耗一定的功率，这部分损耗往往会变成热量而被消耗掉。我们称这种损失为铜损。因此，干式变压器的温升主要由铁损和铜损引起。
干式变压器由于铁损和铜损，其输出功率总是小于输入功率。因此，我们引入一个效率参数来描述这一点，=输出功率/输入功率。
干式变压器材料
缠绕一个干式变压器，必须对干式变压器相关的材料有一定的了解，所以我在这里介绍一下这个知识。
1.核心材料：
干式变压器使用的铁芯材料主要有铁皮、低硅钢片和高硅钢片。在钢板中加入硅可以降低钢板的电导率，增加电阻率，减少涡流，降低其损耗。干式变压器用硅钢片的质量与硅钢片的质量密切相关。硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁皮的B值在6000-8000，低硅钢片在9000-11000，高硅钢片在12000-16000。
2.干式变压器绕组常用的材料有
漆包线、沙包线、丝线、较常用的漆包线。对导线的要求是良好的导电性、足够的绝缘漆层耐热性和一定的耐腐蚀性。一般情况下，较好使用Q2型高强度聚酯漆包线。 #p#分页标题#e#
3.绝缘材料
在绕组干式变压器中，线圈架和绕组之间的绝缘应使用绝缘材料。干式变压器的框架材料一般可采用酚醛纸板、聚酯薄膜或电话纸制成，层间可采用绝缘，绕组间可采用黄布绝缘。
4.浸渍材料：
干式变压器绕线后，必须经过较后一道工序，即，
电力干式变压器的特性参数
1.工作频率
干式变压器的铁心损耗与频率有很大的关系，因此应根据使用频率进行设计和使用，这种频率称为工作频率。
2.额定功率
在规定的频率和电压下，干式变压器可以长时间工作，而不会超过规定温升的输出功率。
3.额定电压
指干式变压器线圈上允许施加的电压，运行时不得超过规定值。
4.电压比
指干式变压器的一次电压与二次电压之比，不同于空载电压比和负载电压比。
5、空载电流
干式变压器二次开路时，一次仍有一定电流，称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通量)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。50Hz电源的干式变压器，空载电流基本等于磁化电流。
6、空载损耗
指干式变压器次级开路时在初级测量的功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流对初级线圈铜电阻造成的损耗(铜损耗)，非常小。
7.效率
指二次电源P2与一次电源P1之比的百分比。一般干式变压器的额定功率越高，效率越高。
8.绝缘电阻
所述干式变压器各线圈之间以及各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻与所用绝缘材料的性能、温度和湿度有关。
电源用干式变压器的基本知识
干式电力变压器中常用的几个术语：
1.初级绕组：指电力干式变压器的电力输入端。
2.次级绕组：指干式电力变压器的输出端。
3.额定输入电压U1是指连接到电力干式变压器初级的电压，即电力干式变压器的工作电压。GS干式变压器U1=230伏；对，BS
干式变压器来说，U1＝240V。4．空载电流I0：是指电源干式变压器的初级接上额定输入电压U1而次级不带负载（即开路）时，流过初级的电流。I0与干式变压器的设计有关，即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源干式变压器，其I0也可能不同。
5．空载电压U0：是指干式变压器初级接受上额定输入电压U1而次级不带负载（即开路）时，次级两端的电压。U0与干式变压器的设计有关，即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源干式变压器，其U0也可能不同。
6．负载电流I2：是指干式变压器初级接上额定输入电压U1，次级接上额定负载时，流过负载的电流。
#p#分页标题#e#7．负载电压U2：是指干式变压器初级接上额定输入电压U1，次级接上额定负载时，负载两端的电压。
8．定输出功率P2：是指干式变压器在额定输入电压U1时的输出功率，它表示干式变压器传送能量的大小。一般来说，在相同频率下，P2越大，干式变压器的尺寸越大；P2相同，即使输出电压U2不同，干式变压器的尺寸也相同，即干式变压器的价格也应相差无几。
由公式P2=U2*I2可知若输出功率P2一定，若输出电压U2越高，则输出电流I2越低。举例来说，一个输出功率P2=10VA的干式变压器，若输出电压U2=24V，则输出电流I2=P2/U2=10VA/24V＝0.416A；若U2=12V，则输出电流I2=0.833A。
其次，我们来讨论了一下EN61558-1(等同于IEC61558-1)中对电源干式变压器的几点要求：
1．空载电压U0有一个较高限值，其数值与干式变压器的输出功率P2对应，如下所示：
P2 10VA时，(U0－U2)/U2 100%;
10VA2 25VA时，(U0－U2)/U2
25VA2 63VA时，(U0－U2)/U2
63VA2 250VA时，(U0－U2)/U2
250VA2 630VA时，(U0－U2)/U2
630VA2时，(U0－U2)/U2
以上各式中的U2为干式变压器的负载电压。
2．负载电压U2应在一定范围内，由下式考核：
|(U2-U2R)/U2R|
若干式变压器带整流器，则|(U2-U2R)/U2R| 10%
上式中U2R为额定负载电压。
举例来说，针对一个输出为24V，12VA的干式变压器，将干式变压器的初级接上额定输入电压，次级接上负载，调节负载的阻值大小，使得流过负载的电流为12VA/24V=0.5A时，测量负载两端的电压即为U2。此例中U2R＝24V，则若23.8V U2 25.2V,此干式变压器的输出参数合格。
3．干式变压器的温升 T
在环境温度为25℃时，将干式变压器的初级接上额定输入电压，次级接上额定负载，使干式变压器正常工作。然后将输入电压增加到1.06倍额定输入电压，待干式变压器达到热稳定状态后，测量干式变压器的温升 T及外壳温度。
对耐热等级为B级（130℃）的干式变压器来说， T 95K，外壳温度不大于80℃。
注：热稳定是指温度在1小时内的变化不超过1℃。
4．介电强度
干式变压器的初级和次级之间、初级和壳体之间应能承受4200V历时1min.的交流电压而不出现击穿或闪络现象。
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