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變壓器調壓的原理和方式
點擊次數：2603 發布時間：2023-5-30
變壓器的一次側接在電力網上，由于電網電壓會因種種原因發生波動,因此變壓器的二次電壓也會相應地波動，從而影響用電設備的正常運行；接在變壓器二次側的負載，由于用電設備負荷的大小或負荷功率因數的不同，也會影響變壓器二次電壓的變化，給用電設備的正常運行帶來影響。因此需要變壓器應有一定的調壓能力以適應電力網運行及用電設備的需要。
一、變壓器調壓的原理
變壓器調壓的原理是改變繞組的匝數,也就是改變變壓器一、二次側的電壓比。根據變壓器的工作原理，當忽略變壓器的內部阻抗壓降時,則有U1/U2=N1/N2=K。式中U1、U2分別為變壓器一、二次端電壓；N1、N2分別為變壓器一、二次繞組的匝數；K為變壓器的變壓比。
變壓器分接頭在一次側,改變變壓器一次繞組的匝數,其變壓比K也隨之改變，又由于U2=U1/K，因此二次電壓也就發生了變化,這就起到了調壓的作用。
二、變壓器的調壓方式
變壓器的調壓方式可分為無勵磁調壓和有載調壓兩種。
1、無勵磁調壓
1）一般小型電力變壓器大多是無勵磁調壓分接開關，需要調節時必須首先停電。以10kV變壓器為例，它有三個檔位，I檔：10.5kV，400V；II檔：10kV，400V；III檔：9.5kV，400V。可知輸入電壓一定時，I檔輸出電壓低，III檔輸出電壓最高。
2）當變壓器輸出電壓低于允許值時，把分接開關位置由Ⅰ檔調到Ⅱ檔，或由Ⅱ檔調到Ⅲ檔，反之則相反。即“低往低調，高往高調"。“低往低調"是一次繞組減少，變壓比減小，電源電壓不變，二次電壓變高。“高往高調"是一次繞組匝數增加，電源電壓沒變，變壓比增大，二次電壓變低。
3）打開變壓器分接開關罩蓋，旋轉調節手柄到所需的檔位。調整無勵磁分接開關時，一般應將分接開關進行正反轉動三個循環，以消除觸頭上的氧化膜及油污，然后正式變換分接開關。
4）調整分接開關后，應測量變壓器三相繞組的直流電阻（1600kVA及以下三相變壓器，各相測得直流電阻值的相互差值應小于平均值的 4%，線間測得值的相互差值應小于平均值的2%；1600kVA 以上三相變壓器，各相測得值的相互差值應小于平均值的2%，線間測得值的相互差值應小于平均值的1%），檢查鎖緊位置，然后蓋上罩蓋。還應將分接開關變換情況做好記錄并報告調度部門。
2、有載調壓
1）有載調壓變壓器有兩種型式：一是本身具有調壓繞組的有載調壓變壓器；另一種是帶有加壓調壓器的有載變壓器。具有調壓繞組的有載調壓變壓器調壓繞組帶有分接頭切換裝置，可在有負荷時通過切換裝置切換分接頭。
2）有載調壓分接開關，在變換分接過程中可采用電抗或電阻過渡，以限制其過渡時的循環電流，因此有電抗式和電阻式之分。
（1）電抗式的特點是如果電抗器是按連續工作設計的，則在變換分接過程中可以停留在跨接兩個分接頭的位置工作,在所需要的調壓級數相同的情況下，使變壓器線圈的分接頭個數減少一半；同時，即使分接開關操作機構的供電電源在過渡過程的任意位置時發生故障,變壓器仍能繼續運行。但過渡時循環電流的功率因數較低，切換開關電弧觸頭的電壽命較短；由于用了電抗器，使變壓器的體積增大、制造成本較高。
（2）電阻式的特點是過渡時間較短，循環電流的功率因數為1，切換開關電弧觸頭的電壽命可由電抗式的1～2萬次提高到10～20萬次。但由于電阻是短時工作的，操作機構一經操作,必須連續完成。若由于機構不可靠而中斷，停留在過渡位置,將使電阻燒損而造成事故。如果選用設計合理的機構和優質材料，這個問題是可以解決的。
3）有載調壓分接開關由切換開關、選擇開關和操作機構等部分組成。
（1）切換開關是專門承擔切換負載電流的部分，它的動作是通過快速機構,按一定程序快速完成的。
（2）選擇開關是按分接順序，使相鄰的即刻要換接的分接頭預先接通，并承擔連續負載的部分。它的動作是在不帶電的情況下進行的。為滿足這一要求,選擇開關又分為單數的雙數的，兩者分步動作。為了增大調壓范圍，有時選擇開關可帶有一個或幾個范圍開關，聯接成正反調壓、粗細調壓等以增加調壓級數。
（3）切換開關和選擇開關，兩者總稱為開關本體，一般都安裝在變壓器油箱內。切換開關在切換負荷電流時產生電弧，會使油質劣化，因此必須裝在單獨的絕緣筒內，使之與變壓器油箱分開。