隔離變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　本文重點(diǎn)研究的是隔離變壓器的工作機(jī)理及其與其它變壓器的區(qū)別,并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,使人們可以更深刻的認(rèn)識(shí)隔離變壓器。隔離變壓器因其特殊性,在工作中具有較高的安全性,使之在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛,適用于工業(yè)或工礦 企業(yè) 機(jī)床和機(jī)械設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、整流電路、電焊機(jī)、大功率工業(yè)設(shè)備和通訊設(shè)備電源的控制電力、電源隔離之用。本文著重介紹其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　變壓器工作原理就是電磁感應(yīng)。一般說有兩組線圈,原邊加交流電產(chǎn)生磁場(chǎng),副邊繞組在這個(gè)磁場(chǎng)作用下,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),接上負(fù)載就產(chǎn)生電流。原邊繞組與副邊繞組匝數(shù)不等所以能夠改變電壓。現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓時(shí),流過電流,在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通,這些磁通稱為主磁通,在它作用下,兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì)。隔離變壓器的原理和普通變壓器的原理是一樣的,都是利用電磁感應(yīng)原理。隔離變壓器一般是指變比為1:1的變壓器,一次側(cè)與二次側(cè)繞組線圈匝數(shù)相等的變壓器。

　　自耦變壓器是自耦合變壓器,變壓器的副邊是原邊的一部分,類似于三端可調(diào)電阻。兩個(gè)線圈是利用電流的忽大忽小的差來切割磁力線來變壓的。變壓器的輸出和輸入有直接電聯(lián)系,一般用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行電壓調(diào)整。電壓互感器相當(dāng)于一臺(tái)降壓變壓器,使用時(shí)二次側(cè)不能短路,并要可靠接地。電流互感器相當(dāng)于一臺(tái)升壓變壓器,使用時(shí)二次側(cè)不能開路,并要可靠接地。電壓互感器和電流互感器都是經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的變壓器,用來把大電壓或大電流轉(zhuǎn)化成較小的電壓或電流以便于測(cè)量。隔離變壓器故名思義,主要的作用是將用電設(shè)備和電網(wǎng)隔離開,用于安全性場(chǎng)合或者抗干擾要求的場(chǎng)合等用電設(shè)備和電源沒有直接的電聯(lián)系。

　　電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn):1、電能的生產(chǎn)和使用同時(shí)完成。2、正常輸電過程和故障過程都非常迅速。3、具有較強(qiáng)的地區(qū)性特點(diǎn)。4、與國(guó)民 經(jīng)濟(jì) 各部門關(guān)系密切。對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求可以簡(jiǎn)單地概括為:“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”。

　　保證運(yùn)行人員和電氣設(shè)備工作的安全,保證運(yùn)行人員和電氣設(shè)備工作的安全是電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本原則。這一方面要求在設(shè)計(jì)時(shí),合理選擇設(shè)備,使之在一定過電壓和短路電流的作用下不致?lián)p壞;另一方面還應(yīng)按規(guī)程要求及時(shí)地安排對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn),及早發(fā)現(xiàn)隱患,及時(shí)進(jìn)行維修。在運(yùn)行和操作中要嚴(yán)格遵守有關(guān)的規(guī)章制度。

　　下面就某電廠的電力系統(tǒng)具體說明隔離變壓器在電力系統(tǒng)中的的應(yīng)用。某電廠有三臺(tái)發(fā)電機(jī)組,其中1#機(jī)從6kV并網(wǎng)線上網(wǎng)供礦6kVⅢ段用電,2#機(jī)組從35kV并網(wǎng)I線上網(wǎng)供礦35kVⅠ段用電,3#機(jī)從35kV并網(wǎng)II線上網(wǎng)供礦35kVⅡ段用電。6kV并網(wǎng)線直接向礦35kV變電所供電,采用消弧線圈進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?無法對(duì)系統(tǒng)電容電流自動(dòng)進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,無法滿足安全要求。經(jīng)多方調(diào)研、論證提出在6kV并網(wǎng)線上增加隔離變的意見

　　6kV一段按兩排開關(guān)柜布置,中間用母線橋連接,1#發(fā)電機(jī)和廠用變壓器、母線互感器、避雷器以及與四段聯(lián)絡(luò)線電源開關(guān)均布置在圖中下側(cè),而6kV直配線及6kV并網(wǎng)線并網(wǎng)開關(guān)柜均布置在圖中上側(cè),根據(jù)現(xiàn)有布置,比較容易將圖中上側(cè)母線改造為隔離母線。

　　從改造后的6kV一段母線看,原6kV一段母線的所有功能除直配線供電、6kV并網(wǎng)線并網(wǎng)功能外,其他功能未變,同時(shí)增加了隔離變的電源開關(guān)。從新增加的6kV隔離母線看,具備了6kV并網(wǎng)線并網(wǎng)功能、直配線供電功能和母線防雷、計(jì)量功能。

　　在6kV并網(wǎng)線上增加隔離變后,1#、2#發(fā)電機(jī)電壓母線僅有廠用電供電負(fù)荷,電容電流僅有2-3A,保證了發(fā)電機(jī)安全,達(dá)到設(shè)備的本質(zhì)安全性要求。有效地降低發(fā)電機(jī)定子回路的單相接地電容電流,減少發(fā)電機(jī)出口側(cè)(6kV廠用電母線)的短路電流以及系統(tǒng)側(cè)3次諧波電流對(duì)發(fā)電機(jī)的影響。因此可以延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)使用壽命,減少發(fā)電機(jī)停機(jī)事故,提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性。