变压器工作原理范文
时间：2023-04-02 13:34:16
导语：如何才能写好一篇变压器工作原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：电脱盐；变压器；小电流选线装置
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.003
0 引 言
原油中含有大量氯化钙、氯化镁等含盐成分，会在后续工序中，造成管道和设备的腐蚀，同时也会造成催化剂“中毒”反应，所以炼油第一道工序就是电脱盐。主要包括电脱盐变压器、控制电路、电脱盐罐和安装在电脱盐罐中的高电压极板。其关键电气设备为电脱盐变压器。它的任务是在电脱盐罐内极板间建立起一个强电场，不论电源处于正半周还是负半周，均在二层水平极板之间形成垂直强电场，在垂直极板之间形成倍压强电场，同时极板与水层之间形成交流垂直弱电场。当注入水和破乳剂后的原油从极板间通过时，加速油水分离，使小水滴聚合成大水滴沉降到罐底。油在上层，水在下层，把下层的水排掉，盐分就随之脱掉。
1 常见的几种脱盐脱水方法
原油脱盐脱水过程中，高压电场脱盐起主要作用，但整个过程要经过重力沉降、加热沉降、化学破乳、电脱盐等几种方法的共同作用。重力沉降是利用了水比油重的原理将部分油水分离，加热沉降主要是降低原油的粘度，便于脱水脱盐，其中还加入了破乳剂等化学试剂进行化学破乳，但在其中起最重要的作用就是利用高压电场进行电脱盐，这里重点要介绍电脱盐的原理.
2 电脱盐变压器的工作原理
1000万吨/常减压有2个脱盐罐，6台电脱盐变压器。为二级脱盐，东面V-101A为一级脱盐罐，西面V-101B为二级脱盐罐。每个脱盐罐有3台电脱盐变压器，由配电室1个盘柜控制，现场只有1个操作柱，一副起停按钮。
其中每个电脱盐脱水罐分3隔，每隔罐内有4层极板。最上层为接地极，下3层为交流高压极。结构如图1所示：
根据电场力公式，电场强度越高，对水滴间的聚积力越大，但电场强度过高，会发生电分散现象，将水滴分散为更小的微小水滴，不利于水滴的聚结，同时电场强度过高，电耗也随之增加。
为了达到设备的高效运行且降低能耗，宜采用不同梯度的电场强度，利用弱电场脱除大量的大水滴，用强电场脱除细小水滴，工业应用实践证明，采用不同梯度电场强度进行脱盐脱水时，能得较好的脱盐效果。因此三台变压器被设计四层电场结构，形成弱电场、强电场和高强电场三种不同电场强度的梯度电场。
电脱盐变压器为一升压变压器，主体为充油型结构，没有储油柜，但是油面以上到箱盖应油足够空间，以保证在允许最高油温时油不致溢出。绕组，电抗器、高压极均浸在绝缘油中。正常时低压侧油位计指示器应该看到绿色浮标，高压极油位指示器内的油位应该在1/2～2/3为宜。
接线端子与外部导线的连接，均在接线盒内进行。高压接线盒为充油型，低压接线盒为增安型。二次接地点设在一次侧接线盒内。电脱盐变压器允许在短路状态下长期连续运行。
变压器的动作电流按照极板间短路电流的80%（263A）整定，时间继电器整定值为5S。低液位开关装于罐上，运行时出现低液位时分断主接触器。电极组装后，应做短路试验以观察电流、电压值，运行中发现短路可报警。
3 盐变压器的缺陷及维护心得
该电脱盐变压器一次电缆直接进入变压器接线盒内，与瓷瓶上接线柱连接。根据多年对电脱盐变压器的维护经验，由于冬夏或者日常气温变化会造成电缆与瓷瓶上接线柱连接受力，导致瓷瓶底部渗油。如果渗油严重的话必须停运，对生产带来不利影响。老厂电脱盐故障处理90%以上都是因为这个原因造成的。我们在接线盒内固定一接线端子排，将一次电缆接在该端子排上，然后再引到瓷瓶上接线柱连接将能消除这个缺陷。另外高压极密封垫为石棉垫子，不耐油，建议更换塑料绝缘垫。
当发生过流和低液位的时候都会报警，但是在配电室不能区分。建议利用KT延时闭合常开接点与一个黄色灯来显示过流故障，利用KA常开接点与一个白灯来显示低液位故障。
电脱盐变压器主体为充油型结构，没有储油柜，但是油面以上到箱盖应油足够空间，以保证在允许最高油温时油不致溢出。绕组，电抗器、高压极均浸在绝缘油中。正常时低压侧油位计指示器应该看到绿色浮标，高压极油位指示器内的油位应该在1/2～2/3为宜。除按照普通降压变压器的维护巡检项目巡检外，还应加强维护力度才能保障其平稳运行。
4 结论
经过对我厂电脱盐变压器多年的维护经验，对其维护要点和故障多发点已经有比较丰富的经验，对其运行特点有较好的掌握，如何使其能够长周期的运行已也是我们需要深入探讨和研究的问题。
篇2
关键词：变频液压站、工作原理、变频调速
中图分类号： TG315.4 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
随着工业化的程度越来越高，交流电动机变频调速技术发生了实质性的突飞猛进，变频调速是集电力电子技术、微电子技术、控制技术于一体的产物。在变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调试节电显著，而且易于实现过程自动化，深受工业用户的喜爱。下面来有笔者对变频液压站的工作原理进行解析。
二、变频液压站的工作原理
根据电动机学的工作原理，我们可以由其公式中看出：磁极对数p和转差率s不变的情况下,电源频率和电动机转速n成正比,即电动机转速n增加，电源频率也会随着增加；电动机转速n下降,电源频率也下降。在变频液压站的工作原理中通过这种改变异步电动机的供电频率,从而实现改变电动机的转速,进而实现调速的目的。交流电动机变频调速即为这种通过改变电源频率实现的交流电机速度调节过程。
液压泵的输出流量公式如下:
Q=kqn/1000=0.06kdf(1-s)/p
从上述公式可以知道,电动机电源的频率f与液压泵的输出流量Q成正比,也就是说电动机电源的频率f随着液压泵的输出流量Q的增加而增加，在数值上成正比。通过调节电动机电源的频率f来变相的调节液压泵的输出流量Q，即为变频液压站的最基本的工作原理。
变频器主要由主回路、保护回路、控制回路组成。作为变频液压器的主回路，其作用是直接提供调频调压电源给交流电动机；在变频器中，控制回路是根据预先设定或由闭环反馈信号的方式来控制主回路,使得主回路的电压与频率按一定的规律调节以及输出,主要包括：驱动回路、冷却控制回路、输入/设定参数回、运算回路、电压/电流检测回路、速度检测回路、压力检测回路等组成；保护回路则为变频器的各个部分及电动机提供完善的保护, 如过流、过载过电压等故障的保护,将保护回路应用在变频器及电动机上可以使其工作具有很高可靠性。变频器是变频调速系统的核心部分,也是变频液压站最为重要的部件。其控制方式主要有开环恒压比的控制、矢量控制、直接转矩控制等。
交流电动机在变频液压站中也是个重要的元件,虽然普通的交流电动机也能实现变频控制,但因为结构较大,惯性大,其节能效果不是特别明显,控制精度较差,所以有很多的研究机构和厂家在减小交流电动机转子的惯性、增强输出扭矩做了很多的研究,且取得不少的成果。例如在日本大金工业株式会社的专利产品IPM电动机的转子中心镶入了四条稀土类磁石；磁石在定子产生的磁场里会产生磁石扭矩；由于电磁钢板接近磁石时,磁力线比空气更易于通过电磁钢板,集中在铁的周围,磁力线想通过最短距离将铁拉向左侧, ,形成向左磁阻力,S极的磁力线变短,从而在箭头方向因磁阻扭矩产生旋转力；IPM电动机的输出扭矩=磁石扭矩+磁阻扭矩,比同等规格普通电动机的输出扭矩大大增加,其效率达82%以上,低速能平稳地控制在350r/min,最高转速能达4500r/min,响应时间达0.1s。变频液压站大多选用的液压泵是定量齿轮泵,因为定量齿轮泵的结构简单,低速自吸能力强；溢流阀在系统中的作用是安全阀,冷却器、过滤器、空气过滤器、液位计等元件的作用跟普通的液压系统是一样的。
三、变频液压站的优缺点
1、优点
变频液压站相对于传统的容积控制是一种具有全局型的新型节能传动方式,具有以下几方面的优点:
（1）实现了制动能的能量回收。
（2）节能效果明显,比传统的容积控制液压系统节能10%~60%。
（3）可以省去带有复杂变量机构的变量泵,而采用定量泵+变频器+交流电动机的形式。
（4）调速范围更广。
（5）控制特性更高，因为其内置了PID控制和采用无速度反馈矢量控制。
（6）采用了定量泵设置,大大降低了噪声的影响。
2、缺点
（1）相对于大功率的交流电动机来说,变频液压站的转动惯量大,以及变频器的能力的限制,使得其响应速度变慢,控制精度降低；
（2）低速稳定性差。由于液压泵的转速过低,自吸能力下降,低频时会产生脉动转矩,致使电机转速波动,导致低频力矩不足。
四、变频液压站的应用
变频液压站因为它调速性能良好、节能效果明显等因素的影响,所以在液压电梯、注塑机、液压振动筛、飞机、液压抓斗、机床、液压转向系统、制砖厂等领域获得应用。据统计,我国电机的总装机容量已达4亿千瓦,年耗电量达6000亿千瓦每时,约占工业耗电量的80%。我们相信随着我国广大企业节能意识的增强和变频液压技术的发展,变频液压站的应用会更加广泛。
五、交流电动机变频调速技术的研究方向
从上世纪70年代以来，在电力电子技术和控制理论的高速发展规模下,变频调速技术获得了跨越式的进展。交流电动机变频调速的优势猪油有一下几个性能：效率较高、调速性能优越、启制动性能、高功率因数、高节能效果。巨大的优势也使得交流电动机变频调速技术应用越来越广泛，被国内外称之为最有发展潜力的调速方式。目前，交流电动机变频调速技术已成为了节能、改善环境、改善工艺流程的提高产品质量推动技术进步的一种主要手段。
交流电动机变频调速主要有如下一些优点:
（1）实现平滑启动,进而减轻机械的冲击力,达到保护机械设备的目的。
（2）节电效果突出。
（3）调速范围较为广泛,可以实现普通异步电动机的无级调速。
（4）启动需求电流较小,另一表现就是启动转矩大。
（5）调节电压大小和频率快慢可实现恒转矩或者恒功率调速。
（6）对电动机具有保护功能,降低电机的维修费用。
直流电动机和交流电动机相比，而交流电动机的体积更小,重量轻，价格上相对较低,运行性能也较直流电动机优良,维护量小,因此交流电动机在各行各业的应用也比直流电动机广泛。所以，在选择变频调速时，对交流电动机进行变频调速具有更大的实用性。液压动力传动在工业生产上也有很大的应用。其优点有：调速方便、传动平稳、功率体积比大，但是液压动力传动的缺点却是至关重要的，因为其能量利用率不高,以至于较低了整机系统的工作效率。因此，节能一直是提升液压动力传动工作效率的主要困扰之一。但交流电动机变频调速技术的出现使得这一问题得到解决。交流电动机变频调速技术可以改变供电电源的频率从而实现对执行机构的速度调节,使电机始始终处在高效率的工作状态。将交流电动机变频调速技术用于液压系统,如简化液压回路,减少液压系统的能量损失,降低噪声等液压系统的一些缺点,交流电动机变频调速技术与液压系统的结合还有一个更重要的作用，那就是减少液压系统的能量损失,提高整个系统的效率。
六、结语
综上所述，在进入21世纪以来，交流变频液压调速技术在工业中各行各业中正逐步展开应用。本文从交流电动机变频调速技术的研究方向介绍了变频液压站工作原理、优缺点及其应用。现如今，社会潜力巨大，变频液压技术现逐步向主控一体化、变频控制的高性能化、变频器的环保化、变频器与电机的整体化、变频控制系统的全数字化、高复合液压的高功率控制的方向发展，相信在不久的将来，变频液压技术一定会给人类带来更多意想不到的惊喜。
参考文献：
赵秀娟 李建平：《浅议液压传动技术在自动化生产中的应用》，《科技与生活》,2011年
篇3
这道题目本身并不难，但大部分学生都选择了答案9.0V。为什么会发生这种情况呢？是不是我们老师在变压器教学中出现了问题。
变压器是交流电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置．学习变压器可以使学生了解电磁感应现象的广泛应用，开拓学生视野，提高学习物理的能力和兴趣，学习变压器能够从能的转化和传递的角度进一步强化对电磁感应现象的认识，并为学习远距离输电奠定基础．但大部分老师在进行变压器教学时，只注重变压器的结论： ，在告知了学生结论后，进行大量的练习。这样的教学，也许能应付大部分的题目，但就知识点的掌握而言，绝大部分学生是知其然而不知其所以然，只会单一的套公式，我想这就是导致学生选择答案B的原因。
那么有了这个前车之鉴，我们在进行变压器教学时应该如何进行，才能让学生真正掌握变压器的知识，从而避免再发生此类错误。我认为物理是一门实验学科，变压器教学特别应该注重实验，让学生通过实验得出变压器的一些结论。以下是我对变压器教学实验部分的一些设想。
探究一：变压器的构造
问题：出示可拆变压器，仔细观察，变压器主要由哪几部分构成？
变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成一个线圈跟电源连接，叫原线圈（或 初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫 副线圈（或次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.
画出变压器的结构示意图和符号：
探究二：变压器的工作原理：
按照书上所给的电路图接好线路，从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮？
演示1：恒定直流电源、闭合铁芯（实验结果小灯泡不亮，目的是让学生亲自体验变压器工作需要用交流电源，进一步完善和强化对变压器工作原理的认识）
演示2：交流电源、闭合铁芯（实验结果小灯泡亮，目的是让学生亲自验证变压器的工作原理）
问题：原线圈接直流电时，副线圈灯泡不亮，原线圈接交流电时副线圈灯泡亮，这是为什么？
子问题1：铁芯在传导电流吗？
没有。原副线圈都是用绝缘导线绕成，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的。彼此均是绝缘的
演示3：摸一摸铁芯；（实验结果不带电，目的是让学生亲自验证变压器的工作原理）
演示4：提起铁芯的横条；（实验结果很难，目的是让学生亲自验证变压器的工作原理）
上述现象表明：变压器原、副线圈中的“电”是通过铁芯中的“磁”来相互联系的。接通电源，铁芯被磁化，并不带电，横条被吸引在铁芯上构成闭合磁路，铁芯内部有磁场。
有了闭合铁芯，绝大部分磁通量集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器传输电能的作用。
子问题2：为什么原线圈是交流电时，小灯泡亮呢
原线圈接入交流电源，则原线圈中就有交变电流，因而铁芯中的磁场大小方向是周期性变化的，通过副线圈的磁场也发生周期性变化，副线圈中产生了感应电动势，尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能输出电流。这就是我们说的互感现象
子问题3：变压器工作时怎样实现能量转化的呢
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
原线圈（电能）闭合铁芯（ 磁场能） 副线圈（电能）
问题：利用变压器怎样才能获得不同的电压呢？副线圈的电压可能与什么有关呢？有什么定量的关系呢？
探究三、变压器线圈两端电压与匝数的关系
猜想：原副线圈的电压与什么因素有关？
由法拉第电磁感应定律公式可能想到与线圈匝数有关。
1．保持原线圈的匝数及其两端电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈两端电压的影响。
2．保持原线圈两端电压和副线圈匝数不变,改变原线圈的匝数，研究其对副线圈两端电压的影响。
3．保持原线圈两端电压和副线圈匝数不变,改变原线圈的电压，研究其对副线圈两端电压的影响。
4．数据记录处理
实验步骤设计与数据记录
控制变量法
① 保持原线圈匝数和其两端电压不变，改变副线圈匝数，研究副线圈匝数对副线圈两端电压的影响
1 2 3
n2 10匝 20匝 50匝
U2
② 保持原线圈电压和副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，研究原线圈匝数对副线圈两端电压的影响
1 2 3
n1
U2
③ 保持原线圈匝数和副线圈匝数不变，改变原线圈两端的电压，研究原线圈两端电压对副线圈两端电压的影响
1 2 3
U1
U2
（3）分析数据、归纳结论：:电压与匝数的关系
1．原线圈电压和匝数不变时，副线圈匝数越多，U2 越大；原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高；原、副线圈匝数不变时，原线圈电压越高，副线圈电压也越高。
2．在实验误差范围内，原副线圈电压比跟原副线圈的匝数比成正比。
问题：为什么实验会存在那么大的误差呢？
演示5：将可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，观察接在副线圈两端的小灯泡亮度变化。
交变电流的磁场也不可能完全局限在铁芯内（磁损）；
实际上电流通过变压器线圈时,因为线圈存在电阻，线圈会发热（铜损）；
铁芯在交变磁场作用下因为产生涡流也会发热（磁损）；
所以变压器工作时是有能量损失的，没有能量损失的变压器叫做理想变压器，电压和匝数的关系只适用于理想变压器。
探究四、理想变压器模型
（1）理想变压器模型的建立
在变压器的电磁感应过程中，电能和磁能的相互转化是最主要的因素,而伴随而来的损耗是一些次要因素.为了研究的方便,我们突出主要因素,忽略次要因素。这是科学研究的一种常用方法.
篇4
关键词：真空滤油工艺；变压器检修；作用
随着我国用电需求的日益加大，保障供电稳定成为电力企业面临的重要任务。为保证这一任务顺利完成，电力企业开始采用真空滤油工艺对变压器进行检修，以便提高变压器的运行稳定性，增加其使用寿命。
一、变压器油的作用
在变压器的运行过程中，变压器油的作用主要包括以下几方面：首先，变压器油具有良好的绝缘性，因此将变压器中的绝缘材料放在油中，可以起到比空气更好的绝缘作用。这样就可以防止由于绝缘不良导致的短路事故。其次，与水相比，变压器油具有更大的比热容，换句话说，变压器油具有更好的散热性能，不仅可以保障变压器运行过程中不至于过热，还能够保障变压器的安全稳定运行。最后，在操作变压器的过程中可能产生电弧，这些电弧会损坏变压器中的元器件，降低变压器的使用寿命。变压器油可以凭借其良好的散热性能以最快的速度熄灭电弧，避免由于电弧导致的故障。总之，变压器油对于保障变压器的安全稳定运行具有重要的作用。为了保证变压器油的这些作用得到有效发挥，就必须保障变压器油的纯净。对于变压器油的真空过滤，是进行变压器检修工作的基础。
二、真空滤油工艺的工作原理
（一）工作系统
在对变压器油进行清洁处理的工艺中，真空滤油技术是目前比较流行的工艺。进行真空滤油的目的是为了清除变压器油在中产生的杂质和水分，从而保障变压器的正常运转。真空滤油的主要流程就是首先把需要进行处理的变压器油置于真空环境中进行加热，政法水分，从而达到油气分离的目的。
（二）工作原理
真空滤油机的工作原理就是是根据油在高真空情况下加热，可以使其内部水分首先被汽化而分离出来。具体的流程是用油泵把变压器油压入电加热器，之后由过滤器进行净化。净化之后的油送入真空脱气罐，在真空条件下加热，此时，变压器油中的水汽首先被蒸发，从而排除变压器油中的水汽。最后把进行过脱气脱水后的油液经排油泵送入过滤器，最终达到变压器油的脱气、脱水和滤除杂质的目的。
三、真空滤油工艺对变压器检修工作的作用
（一）可以更准确的分析变压器故障
在变压器油中，水分对于变压器的破坏最大。通常情况下，变压器油中的水分主要来自以下三个渠道，即生产运输过程中的渗入与安装过程中的渗入，以及在运行过程中变压器油氧化反应产生的水分。众所周知，水具有导电的性质，因此变压器油中的水分会导致变压器油导电，进而导致变压器漏电，并且降低其他绝缘纤维的使用寿命。同时，变压器油中的水分增加，还会使变压器中的金属部件生锈氧化，导致故障。机械杂质一般指沙土等颗粒物，其来源于水分类似。杂质过多不仅会影响变压器油的使用寿命，还会降低变压器的绝缘性能。同时，杂质附着于变压器上，还会影响变压器的散热，导致变压器过热而发生故障。另外，变压器正常运转中由于金属部件的磨损，还会产生金属杂质。过多的金属杂质会使变压器的绝缘性能降低，容易引发一系列的安全事故。
综上所述，变压器油中杂质增加，会严重影响变压器的性能与使用寿命。因此，电力企业在变压器的安装运行中必须保障变压器油的纯净，这也是变压器检修工作中的重中之重。而在变压器油的净化处理过程中，真空滤油工艺将发挥越来越重要的作用。
（二）过滤变压器油中的杂质，保障变压器正常运转
真空滤油工艺对于变压器检修工作具有十分重要的作用，具体说来就是把变压器油进行过滤处理，从而达到纯净变压器油，保障变压器正常运行的目的。另外，变压器油在变压器的运转过程中会发生一系列的化学反应，产生一些不利于变压器运行的杂质或气体，真空滤油丢与这些气体或杂质也有很好的过滤作用。然而需要注意的是，在使用真空滤油工艺对变压器油进行处理时，必须注意几点：首先，对于真空滤油设备必须经常进行维护与保养。其次，在进行真空滤油的过程中，必须随时检查设备的运行状况，一旦发现问题，要及时停机处理。对变压器油的取样和处理时间必须进行合理的安排，最好是24消失进行一次，从而保障变压器油的纯净与变压器的正常运行。
四、总结
变压器油是变压器中重要的绝缘材料，其对于提高变压器性能，保障变压器安全稳定的运行具有重要的作用。在变压器的实际运行中，一旦水分等杂志进入变压器油，就会严重影响变压器的性能与使用寿命。因此，在实际的变压器检修工作中，对变压器油进行真空过滤具有十分重要的作用。对于电力企业来说，必须充分了解真空滤油工艺的原理，以及变压器油对变压器的作用，从而合理利用这一工艺提升变压器检修工作的效率与质量，保障变压器的安全稳定运行。
参考文献
篇5
在现代化工生产企业中，大多数都使用电弧炉这种变压器来供电。因为此种变压器不同于普通变压器，可以组成三相变压器，大范围的调度电压，使其可以大幅度的供电，促使化工生产持续的、高效的进行。尽管电弧炉具备多种优点，但是其变压器将高伏特电压直接调变降压，存在很大的危险性，所以需要电子式电流互感器来形成差动保护，促使变压器安全运行。但是，电子书电流互感器有效应用，形成差动保护，就需要对电子式电流互感器的工作原理和差动保护原理予以了解，科学、合理的规划电子式电流互感器的实施方案，如此才能够使电子式电流互感器在机器故障时对变压器予以差动保护。
1 电子式电流互感器工作原理
1.1 罗氏线圈原理
电子式电流互感器所应用的工作原理之一就是罗氏线圈原理。罗氏线圈是指把一横截面积并且匀称的导线环绕在非铁磁性的圆柱型线圈上。采用罗氏线圈的方式来将导线环绕成圆柱型线圈，并将其连接到线路上，再利用测量仪器，可以测量出导体上的电流，运用法拉第电磁感应定律，即：
E=BLV
基于以上定律，可以计算出罗氏线圈中导体的电动势，进而合理调节线圈，使其可以有效应用。总之，罗氏线圈原理的运用，使得电子式电流互感器线圈设置简单、合理、有效，为使其可以有效应用做铺垫。
1.2 低功率小铁心线圈原理
简单来讲，低功率小铁心线圈原理是绘制一个简单的电流图，即将低功率小铁心线圈式的电流互感器与其他元件串联形成一个简单电路，那么这个电路中就会产生一次电流和二次电流，两者呈正比关系，由此可以得到一次电压和二次电压在利用纯电路中电功率的计算公式，即：
P=UI
计算出低功率小铁心线圈式的电流互感器的电功率，再依据电子式电流互感器设置要求，合理的调整小铁心线圈，如此可以提高电子式电流互感器的电流调节作用。
1.3 电阻分压原理
电阻分压原理是在并联的两个电阻之间，利用一根导线来连接，使两个电阻可以分压。利用电阻分压原理来设置电子式电流互感器，则是将均压电级与低压电阻串联，将高压电电阻与低压电阻并联，如此可以使低压电阻和高压电阻在低功率小铁心线圈的作用下分压，那么电路中的一次高压电就会转变为二次低电压，这利于提升电子式电流互感器对变压器予以差动保护。
1.4 阻容分压原理
阻容分压原理的应用是在一个线路外面套上一个圆柱状的电容圆环，进而形成电容分压。在设置电子式电流互感器时，对于阻容分压原理的运用，则是按照电阻分压的方式制成圆柱状的电容圆环，将其接地的电容相连接，如此可以形成电路的回路，并且此回路中的电阻可以分压，那么通过电子式电流互感器的高电压就会降低，利于保护变压器。当然，在利用此原理来设置电路的回路时需要注意测量和调整电路，避免电路短路，导致电子式电流互感器无法有效应用。
1.5 串联感应分压器原理
串联感应分压器原理是将多种不同级的电抗器串联在电路中。利用此原理，将抗电器串联在电子式电流互感器的电路中，可以获得电抗器输出的电压信号，技术人员可以依据电压信号来合理设置电子式互感器的线圈，如此可以改变电路中的电流和电压，这对于保护变压器有很大帮助。
2 差动保护原理分析
2.1 差动保护整合算式
对于电子式电流互感器差动保护的整合计算，首先是对电子式电流互感器差动保护运行的电流定值进行计算，这可以明确电子式电流互感器差动保护形成的电流条件。公式内容为：
I=Kel（ker+U+m）Ie
注：Kerl表示为差动保护的可靠系数；Ker表示为电流互感器的额定电流下的变化误差。
基于此公式，可以计算出电子式电流互感器的额定电压。以此为依据，对电路中的电子式电流互感器进行调节，可以使其形成差动保护，使电压器得到保护。
2.2 差动保护动作特性
电子式电流互感器差动保护产生，差动保护动作将会表现出多种特性，其中包括差动保护硬压板的投入、差动保护软压板的投入、差动保护启动元件动作、CT异常检测等。
2.3 运行差动保护方案
在科学技术发展迅猛的社会背景下，电子式电流互感器应用日益广泛。为了使电子式电流互感器有效的连接在电弧炉的变压器线路中，使变压器可以得到电子式互感器产生差动保护的有效保护，应当科学设置运动差动保护方案。具体的做法就是从线圈设置着手，即依据罗氏线圈原理，并结合电弧炉的变压器安全性，合理设置线圈，再结合电阻分压原理，科学规划电阻的连接，使线圈可以有效的调节线路电压和电流，促使电子式电流互感器可以在线路中形成差动保护，对变压器予以保护。另外，因为电弧炉变压器的高压侧与中压侧采用了常规电流互感器，为了使电子式电流互感器与常规电流互感器协调应用，还应当在变压器主体上安装数据采集装置，通过此装置来采集电抗器所输出的高压信号，进而对电子式电流互感器的线圈数进行调整，使其满足变压器保护要求，在机器故障时可以给予变压器差动保护，同时不影响常规电流互感器的应用。
3 结束语
在我国科学技术迅猛发展的情况下，电子式电流互感器应用越来越广泛，尤其是在工业化生产中，可以将电子式电流互感器与电弧炉的变压器相连接，在变压器运行的过程中给予保护，一旦有机器故障，电子式电流互感器会形成差动保护，以保证变压器安全。所以，基于罗氏线圈原理、低功率小铁心线圈原理、阻容分压原理、串联感应分压器原理的电子式电流互感器具有较高的应用价值，值得推广和应用。
参考文献
[1]邹洁.应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究[J].电子制作，2014（8）：29-30.
[2]李强.基于电子式电流互感器的变压器差动保护研究[D].济南：山东大学，2012.
篇6
关键词 变压器；测温；ARM；DS18B20
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）100-0231-02
0引言
我们检修人员主要负责500kV变电站的检修和维护工作，变电站的的核心是就是变压器，500kV变压器的维护和检修工作更是我们的重中之重。其中变压器绝缘油的油温数据是我们重点监测对象，目前很多500kV油浸式变压器的故障都是绝缘系统的老化而造成的，而绝缘的老化由温度变现。变压器运行时的温度变化反应变压器运行情况。在平时工作中，我们发现变压器的油温表经常出现异常。而且数据不精确，严重影响我们对变压器运行指标的分析结果。
1 变压器油温表的工作原理
目前大型变压器油温测量装置包含两套测温装置，其中第一套装置包括感温探头、油温表。第一套测温装置为检测测温探头内的液体温包压力进行测温，原理是热胀冷缩，当变压器油温增高时，会使测温探头内液体温包里的液体膨胀，通过与油温表相连的油管，驱动油温表指针的变化，进而显示油温数据。第二套测温装置包括测温探头，变送器，测控显示装置，把测温探头浸在变压器油里面，测温探头内有热敏电阻（Pt100），其阻值会随着温度的变化而变化，而变送器会输出一个恒流源，流过热敏电阻后，得到一个随着变压器油温度变化而变化的电压值，这个电压值经过直流采样，作为显示变压器油温的数值。
2 数字式油温测量装置
2.1 新型测温装置的硬件设计
研制远程数字式变压器油温测量装置的主要功能是代替传统的模拟量测温的油温表，工作原理数字测温技术对变压器油温进行测量，并显示出来，一旦有油温越界，立刻远程报警，并可以实现远动控制。
所以我们把数字油温测量装置按照功能分为下面三个部分：
1）研制测温探头
选择新型测温芯片进行数据测量，并且组装探头装入变压器油箱进行测温。我们选择DS18B20作为我们的测温芯片与传统的热敏电阻相比，可使系统结构更趋简单，可靠性更高。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面都完全胜于铂热敏电阻，因此我们选择DS18B20作为数字化油温表的温度测量元件。
2）研制测温装置的控制器
我们选取数据处理器，与我们设计的功能电路板连接在一起，通过处理器与外设功能模块完成变压器的问的采集处理功能。
电子行业的处理器有很多，单片机，DSP处理器，ARM处理器，其中单片机由于采集能力差，运算速度慢，都用在较为低端的市场。而DSP处理器专业高速度、高精度的信号采集分析，军事航天用的较为广泛，但是成本较高，动辄成百上千元，且缺货，经常需要在国外订购。而ARM处理器较为普遍，也属于高端处理器，且成本便宜，结合性价比，我们选择ARM7作为我们处理器芯片。
3）研制装置远动模块
我们通过装置的远动模块实现变压器油温数据的远程传输和远程控制，本装置的目标是能够满足油温越界后可以远程无线通知事先设定的人员，并且被通知人员可以通过手机通讯网络对测温装置进行远程遥控操作。我们选择GSM模块来完成我们的数据传输。
2.2 新型测温装置的软件设计
研制出硬件装置后，我们通过软件编程实现装置的运行，本装置软件部分共包括8个功能子程序：硬件初始化程序，主循环程序，定时器中断程序，串口数据中断程序，液晶显示程序，远动控制程序，油温数据采集处理程序，短信数据采集处理程序。通过这八个功能子程序模块把测温探头，控制器，远动装置的功能集成在一起，实现数字式油温表的研制
2.3 新型测温装置的效果检查
我们研制装置后对装置就行效果检查，首先选取水银温度计作为基准值，测试一下新装置的误差有多大，得到下面的数据表。
通过上述实验数据，我们可以得出，新型远程数字式变压器油温测量装置在温度的测量准确性上完全满足生产实际需要。本设计在测温精度上完全符合要求。
3 结论
我们成功的研制出远程数字式变压器油温测量装置。该装置能远程控制，在线监控变压器油温。使变压器测温装置的系统结构更为精简，稳定可靠性更好。
参考文献
[1]夏路易，石宗义.电路原理图与电路板设计教程Protel 99SE.北京希望电子出版社，2002.
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关键词：高压电 油浸式变压器 温度测试 在线测量技术
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）-0000-00
变压器是电力系统中必不可少的一部分，其功能的正常运行与否，直接关系到工矿企业的正常生产及人们的正常用电生活，因此，变压器的稳定性与安全性极为重要。油浸式变压器的绝缘结构非常重要，温度如果过高会使得绝缘油纸老化，将会引发绕组的匝间短路，从而使变压器发生故障。
1油浸式变压器
为了能使电能的传输更加有效，发电厂在发电后通常对电流进行加压，进行高压输电。这是因为无论何种材质的电线，其内部都存在着一定的电阻，电流在传输过程中都会有一定的消耗。而具有极小电阻的输电材料，其费用一般都极为昂贵，无法普及使用。因此，电力输送只好采用高压输电方式，通过升高电压来使电流变小，以节省输电材料的成本消耗、降低输电过程中电流的大量损耗。而高压电危险性较高，日常生活会危及到人们的生命安全，为了满足人们的用电需求，必须采用变压器进行降压处理。
油浸式变压器适用于50、60赫兹的交流电，其主要功能是将10kV、6kV或3.5kV的网络电压调配至适合工矿企业以及民用建筑使用的400V或230V母线电压。油浸式变压器在室内外皆可使用，人们日常于电线杆上看到的可能就是容量为315kVA变压器。油浸式变压器对温度的要求较高，其环境温度必须介于-25℃与40℃之间，最高温度为日均30℃、年均20摄氏度。变压器所处环境湿度不得高于90%，所处海拔高度必须低于1km。
油浸式变压器的主要结构有油箱、绕组和绝缘结构。油箱内盛有满满的变压器油，变压器身浸于其中。变压器的核心部件是绕组和铁芯，电流通过绕组进行转变和传输。变压器的绝缘结构是油纸，温度过高会加速油纸的老化进程，绝缘老化将会造成绕组发生匝间短路。
2基本测量方法
2.1直接测量法
直接测量法的操作非常直接，在变压器的绕组内埋入众多的传感器，通过传感器获知变压器的内部温度。这种方法的精确度随埋入点的数量增加而越加精准，但缺点是成本高、维护技术有难度[1]。
2.2光纤光栅法
这种方法是近年来兴起的引起广泛关注的测量方法，其工作原理是利用光纤材料对光线的敏感性，将直射到纤芯的紫外光反射或透射到滤波器上。这种方法的优点是对电磁干扰具有极为强大的抵抗能力，且光线材料可以抵御外部介质的腐蚀，具有非常优良的绝缘性能；缺点是造价成本高，工艺难度高，现场维护难度高，因此难以普及使用。
2.3热模拟测量法
热模拟测量法并非直接的测量，而是通过模拟绕组与变压器油之间的温度差来测量变压器的温升平均值。其工作原理是加热电流流经一个电热元件，产生了附加升温，再使用电流匹配器进行调节，使所升高的温度恰好与绕组油的温差相同。这种方法的缺点是受外界环境影响较大，必须在规定的环境条件下进行测量。并且，这种方法只能模拟平均温升，而无法获知最高温度。另外，电流回路还会增加设备维护的难度，安全措施难以做好。
2.4间接计算法
这种方法需要获知几种变压器其绕组的热点温度，通过套入公式来间接计算需要测量的变压器的温度。这种计算方法的模型有三种，分别基于技术标准、热路和热阻。这种方法的优点是计算结果准确，实用性非常强。
3在线测量技术的优越性
上文中提到，直接测量法成本高昂且结果不精准，光纤光栅法结果精准，但成本高昂，而热模拟法虽然在日德等许多国家都有应用，但理论分析与实际情况有着巨大差别，导致了测量结果的较大偏差。仅间接计算法按照《油浸式变压器负载导则》中提到的计算公式[2]，可以较准确地计算出变压器的热点温度。间接计算法经济实用、操作简便的优越性使其在变压器测温方面得到了广泛应用。由于间接计算法要通过几种变压器来间接获得最终结果，计算过程耗费时间较长，对计算机运算能力要求极高[3]，待结果得出后向有关部门反应，有关部门再派出维护人员进行维修，这使得间接计算法暴露出一个非常明显的缺点――计算复杂、反应不及时。
为此，业界许多研究人员对变压器的温度测量方法进行了深入的研究，目前已经取得了一定的研究成果，制作出一种在线监测仪器。这种仪器基于负载导则，模型依循旧版导则的简单计算公式，受到外界影响的可能非常小，结果的精确度非常高。由于计算公式涉及到的温度是稳态温度，不必考虑不同时间段温度的变化会对最终结果造成影响。在线监测仪器内置GPRS模块，可以与距离较远的变电站实现远程监测与控制。
4在线测量系统
4.1在线测量系统的工作原理
在线测量系统包括上位机、下位机、传感器和变压器本身。电力人员在油浸式变压器内安装在线监测仪器，在线监测仪器包括N个温度传感器，传感器在变压器温度上升时通过下位机中内置的GPRS模块将信息传送至变电站的控制中心，变电站的工作人员通过上位机获得变压器的温变信息，可以及时快速地安排人员前去维护。
下位机的主要部件有温度传感器与单片机处理单元。下位机在变压器上只需安置五个检测点，即可对变压器的底部、油面、顶部、箱体以及环境五处温度进行及时的监测。下位机内置微处理器，与传感器相连，通过液晶屏显示即时温度。五处检测点，有任何一点的温度值超过内置的温度标准，将会引发微处理器发生报警信息。下位机通过内置的GPRS模块将信息传输至变电站内的上位机，上位机内的相关软件通过代码编译，迅速显示出工作人员可以理解的曲线和数据结果，并作出音像报警和故障分析。
4.2硬件
4.2.1下位机
下位机的温度传感器通常为产自美国Dallas公司的DS18-B20半导体，微处理器一般为Atmel公司生产的AT89-S52。这种微处理器的串口可以跨越较远的距离，与GPRS模块进行数据传输。YM-12684液晶屏可以显示温度信息与故障代码。温度传感器通过屏蔽双绞线将温度信号传送至单片机中，鉴于屏蔽双绞线的特性，有效距离最多为50米[4]。
4.2.2GPRS模块
GPRS模块是远距离无线通信的核心，通过TCP/IP协议，数据可以畅通到达终端设备处。
4.3软件
4.3.1通信协议
在线测量系统的通信协议就是上文所提到的TCP/IP协议，AT指令集也能支持。
4.3.2上位机和下位机软件
上位机的软件可以借助GPRS模块查询到来自下位机的变压器温度信息，并显示温变数据、绘制温度曲线、打印温度报表、做出音像报警、记录故障信息、分析故障原因。下位机的软件依托于C语言指令，循环读取各个端口的温度信息，依照内置命令完成监控、报警功能。
5结语
本文对油浸式变压器的工作原理、降温必要性、测温方法做了简单的分析，并以此对油浸式变压器的温度在线测量系统做了分析和阐述，点明其系统结构和工作原理，希望对油浸式变压器温度的在线测量和电力部门的及时抢修提供参考意见。
参考文献：
[1]杨文琛，毕露月.油浸式变压器绕组温度的测量方法研究[J].机电信息，2014（24）
[2]高鹏，杨亚奇，米康民.变压器绕组热点温度在线测量的研究[J].山西电力，2013（02）
篇8
关键词：变压器容量测试仪；反窃电；技术；特性
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01
近年来，由于科技的飞速发展，窃电手段也各种各样，甚至取向智能化，变的越来越隐蔽，难以发现，使得电力企业损失严重，所以，我们需要对窃电手段的新形势、新问题进行大力研究，本文对变压器容量测量仪的反窃电进行了简单的探讨，从变压器容量测量仪的基本原理出发，进而对变压器容量测量仪的反窃电工作进行论述。
一、变压器容量测量仪概述
变压器容量测量仪是针对目前的市场研发的，对反窃电有一定的预防效果，变压器容量测量仪又称变压器特性测试仪或者变压器容量测试仪，变压器容量测试仪是对变压器进行测量的必要仪器，是维护用户和企业双方经济利益不可缺少的重要环节。
变压器容量测试仪的工作原理简单，是专门在低电压、小电流的情况下使用的，用来测试标准配电电力变压器容量，解决了未知容量的变压器试验的难题，专门帮助供电系统来查询窃电用户，该仪器体积小，使用起来方便，准确性高。
变压器容量测量仪工作原理：变压器容量测量仪使用方便，在现在的电力市场中，有许多不法分子为了贪图一时利益而去窃电，拿一些小容量、大损耗的变压器来充当大容量、小损耗的变压器，极大的扰乱了供电市场的秩序，也给电力企业带来了很大的损失，变压器容量测量仪针对这些问题可以很好的对变压器进行测量，对配电变压器额定容量进行判别，解决了未知容量的变压器试验的难题，给电力工作者们也带来了极大的方便。
二、变压器容量测量仪特性
变压器容量测量仪具有体积精巧、使用方便、测量准确性高、稳定性好等优点，其具体优点及特性如下：
（1）变压器容量测量仪功能强大、操作简单、可以满足配电现场对变压器测量的需要。
（2）变压器容量测量仪自带电源，可以无源进行测量，一次性可以连续测量一百台，方便、快捷、准确。
（3）该仪器可以自己进行波形畸变校正，比如：温度校正、电流和电压校正等。
（4）该仪器电池剩余电量指示功能并不是简单的亏电警报。
（5）该仪器使用方便，可以现场进行打印，查看测量效果。
（6）有方便的USB接口，可以随时与计算机进行连接，利用公司提供的软件进行现场生成报告，便于统计、记录工作的进行。
（7）该仪器测试过程无需人工升降，其内部微控制器控制，自动进行升降压，给工作人员节省了不少人力，减轻劳动负担，减少误差。
（8）大屏幕显示，全汉字人机对话，触摸方便、灵敏，适合各个季节的使用。
（9）该仪器内有保护电路，避免仪器损伤和人员事故。
三、变压器容量测试仪的反窃电工作探讨
近年来，随着科技的发展，窃电技术有了质的飞跃，窃电方式多种多样，例如：原始的窃电方式有私拉乱接无表用电、损坏电能表、绕越电能表用电等方式；现代的高科技窃电技术包括私自更换电压器以及电流互感器的名牌等，使用移相方式窃电、使用倒表器窃电、还有一些利用电能表的物理原理改变其电流电压和相位等使其出现故障，以达到窃电的目的。以上这些都是一些不法分子常用的窃电方式，给电力企业带来了极大的损失，危害了用电市场的秩序，所以，工作人员们针对这些问题引进了变压器容量测量仪，对变压器进行测量，大大减小了窃电带来的损失。
变压器容量测量仪可以对多种窃电方式进行测量，其自身带的电源可以一次性测量100台变压器，可以对变压器进行精密测量，包括三相交流电压、三相交流电流、三相功率等，准确性极高，大大减小窃电的可能性。
该测量仪对电磁干扰的抗扰度较高，在测试现场能保证不受其干扰，没有实质性的损伤，对反窃电有一定的帮助，而且该测量仪器具有完备的保护措施，不会受过流和短路的损害，测试电压的范围是人体能接受的范围，不会对人员造成损伤。由于这些优点，使得变压器容量测量仪的反窃电效果大大增强，为电力企业降低损失的同时也维护了用电市场秩序的稳定。
通过使用变压器容量测量仪对变压器进行测量，可以大大减小窃电的可能性，该测量仪可以对一些较为突出的窃电方式进行准确的测量，比如更换名牌、拿小容量大耗损的变压器充当大容量、小耗损的变压器等，严厉打击窃电行为，较好的对这些进行测量，给人们生产生活带来了极大的方便。
四、结束语
窃电行为一直是供电企业非常困扰的问题，对电力企业以及市场的危害极大，本文中提出的变压器容量测量仪对反窃电有一定的作用，使得稽查人员可以在现场检查用户的变压器，操作简便、快捷，是打击窃电行为的有效手段，遏制了违约用电的蔓延，不仅解决了供电企业在违约用电工作中面临的两难境地，而且也极大的减少了国有资产的损失。
参考文献：
[1]叶正杰，陈兴，符富强.新型智能变压器阻抗与容量测试仪在供电中的探讨[J].电器工程应用，2013（02）：30-31.
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【关键词】大功率电力电子开关；配电变压器；无弧有载调压；无弧切换
传统以上，机械构件与电动机构结合状态下的变压器有载调压分接开关存在的大量的问题与缺陷，其中以较高的故障率、以及较慢的响应动作为主。更关键的是：在变压器调压过程当中，受到电弧作用力因素的影响，极有可能致使触头出现烧蚀等方面的问题，不但会致使油体污染方面的问题产生，同时也在很大程度上制约着变压器功能的实现。而在引入大功率电力电子开关应用于有载分接开关，可满足调压运行的无弧化特点，从而达到提高电力变压器运行质量与水平的问题。本文即针对上述问题展开详细分析与探讨。
1.研究现状
国内外有关基于电力电子开关电流特性研究，满足改善有载调压变压器分接头切换的研究始于上世纪70年代中期，但受到制造成本、动作实施可靠性等多个方面因素的影响，导致该技术无法在实际应用中加以落实。但是，随着电力电子技术的发展与完善，电力系统对于相关技术的应用更加的完善，从而使得变压器无弧有载调压方案的可行性更加突出。
对比我国，国内有关无弧有载调压开关的研究相对起步较早，所取得的研究成果也更加的突出与典型。其中，以奥地利伊林有载分接开关公司所研发生产的一种基于晶闸管发挥辅助效果的TADS切换开关最为突出，在晶闸管的辅助作用之下，联合机械触头的运行，可满足分接开关的综合性优势。传统意义上，电弧触头所对应的功能可以由晶闸管作为开关元件的方式加以替代。在整个线路的运行过程当中，基于晶闸管的开关元件可在切换过程当中达到开断电流的目的，与机械触头联合形成切换开关所对应的触头系统，从而满足无弧有载调压的运行功能。
在该基于TADS的切换开关当中，每相与一个晶闸管部件保持对应关系，机械触点等同于常规电路系统中的主通触头。在整个电路处于静止运行的状态台下，电流可通过机械触点流通。与此同时，在电流通路进行切换动作期间，所有机械触头的开断动作均是以不带电流运行作为基本前提的。从这一角度上来说，该电路运行期间可最大限度避免触头烧损以及油体污染等方面的质量问题，从根本上避免了因线路频繁检修而导致的损失问题。
但该系统也存在一定的不足之处，主要表现为：建立在晶闸管部件与机械触头的基础之上实现有载调压功能，尽管在无弧切换动作的实施过程当中可满足“无弧”方面的需求，但仍然属于基于机械电子的混合使结构，从而导致操作以及控制动作相对比较复杂，难度较大。
2.基于无弧有载调压方案分析
基于以上有关基于大功率电力电子开关作用力配电变压器运行情况的分析，笔者认为：为满足无弧有载调压的相关要求，可建立在变压器高压绕组的基础之上，根据不同的连接方式，实现无弧切换的效果。具体有如下两种方案：
A方案：该方案实现无弧切换效果的关键在于，大功率电力电子开关双向晶闸管建立在变压器高压绕组的基础之上，实现与常规分接选择器的联合处理。该方案下所对应的无弧切换工作原理示意图如下图所示（见图1）。
图1中，X1以及X2均为该变压器高压绕组所对应的抽头，R表示的是该电路运行期间的过渡电阻，可发挥相对于变压器高压绕组侧所传输高电流的限流作用，SCR1以及SCR2为无触点电力电子开关所对应的晶闸管，对应为双向关系，ST则为分接选择器，该选择器支持在线路无负载的运行状态下，对分接头进行选择。
A方案实现配电变压器无弧有载调压运行的主要工作原理为：若变压器高压绕组正常运行状态下，以X1分接头作为工作载体，则图1中所对应的SCR1晶闸管处于导通状态，在如连接过渡电阻的1-ST-R区段通路当中，检测无电流。同时，SCR2晶闸管则处于阻断状态。在以上运行条件作用之下，系统电压产生变动，为确保低压侧所输出电压水平的稳定、可靠，就需要对该配电变压器以X2分接头作为工作载体。此状态下的运行方案为：ST分接选择器在无负载运行状态下，自“1”切换至“2”，将SCR1晶闸管切换至关闭状态，形成如图1中所示的X2-2-ST-R区段通路。该区段通路的运行触发SCR2晶闸管并促使其处于导通状态，所形成电流通路为X2-SCR2区段，满足一次性分接转换的功能。
B方案：该方案实现无弧切换效果的关键在于：以基于大功率的固态继电器组装置替代A方案当中的ST分接选择器，作为完成分接任务的载体。下图（见图2）为B方案所对应的无弧切换工作原理示意图。该方案的优势在于：能够剔除基于机械运转式调压变压器中所涉及到的运动部件以及电动机构，避免电路运行期间频繁出现电动机构故障的问题。同时，该电路运行下的分接选择工作以及切换动作还可支持软件控制的方式实现。
A方案实现配电变压器无弧有载调压运行的主要工作原理为：变压器高压绕组正常运行状态下，以X1分接头作为工作载体，则图2中所对应的SCR1晶闸管处于导通状态，则图2中X1-SCR1区段处于电流通路的运行状态。同情况下，图2中SSR1S、SSR2、以及SCR则均处于断开状态。换句话来说，在系统电压出现波动运行的情况下，为了保障变压器低压侧供电质量的稳定与可靠，在逻辑判断的条件下，需要将变压器运行工况转变为X2分接接头。此状态下的运行方案为：固态继电器SSR2被触发，同步关断SSR1，此状态下所形成的电流通路表现为X2-SSR2-R区段。在此基础之上，触发SCR2处于导通状态，此状态下所形成的电流通路表现为X2-SCR2区段，满足一次性分接转换的功能。
3.结束语
本文在基于对大功率电力电子开关用语配电变压器理论要点分析的基础之上，提出了两种不同的，可满足无弧有载调压需求的无弧切换工作方案。其中，A方案属于机械电子混合调压运行模式，虽能够满足无弧切换的工作需求，但结构设置上相对比较复杂，运行期间容易出现动作延迟以及各类故障问题。而对于B方案而言，由于引入了固态继电器组参与运行，从而能够剔除基于机械运转式调压变压器中所涉及到的运动部件以及电动机构，避免电路运行期间频繁出现电动机构故障的问题，实际运行中动作快速，结构简单，特别是针对35kV电压等级以下的配电变压器而言，优势突出，可将B方案作为实现无弧有载调压的基础方案，以上问题望引起各方人员的关注与重视。
参考文献
[1]赵刚，施围.无弧有载调压变压器方案的研究[J].电工电能新技术，2004（02）.
[2]万凯，刘会金.晶闸管辅助机械开关无弧有载调压技术[J].继电器，2002（11）.
[3]李春光，李源峰.智能式配电变压器有载自动调压装置[A].全国电力系统配电技术协作网第二届年会论文集[C].2009.
篇10
关键词：梅达焊接 控制器 自动化 中频直流 电阻焊
中图分类号：F426.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0084-02
电阻焊接是指，通过电极对电流施加压力，从而使电流在与被焊物体接触时产生电阻热，最终实现焊接效果的一种焊接技术，这种焊接技术被广泛使用。可以说，这项焊接技术想要发挥最理想的焊接效果，需要对焊接技术进行不断的创新。焊接技术的创新不光是对于技术精益求精的要求，也是各个领域企业所追求的目标，这样可以促使企业在市场中拥有竞争的优势，也可以尽最大程度的缩小成本，以获取更大的利益。本文将针对电阻焊接电源的对比。
1 电阻焊接的几种焊机形式
在电阻焊接当中，若想实现最理想的焊接效果，则需要做到低电压、大电流和功率大等电源供电的模式。而在电阻焊接当中，电阻焊接焊机根据供电电源的不同，可以分为以下几种焊机种类：单相工频交流焊机、二级整流焊机、逆变式焊接、三相低频焊机等。
1.1 单相工频交流焊机的性能
单相工频交流焊机的工作原理主要是指，电流经过变压器时进行一次绕组，再通过变压器降压实现二次绕组，输出交流电流。单相工频交流焊机对供电电压的要求是380V的交流电。单相工频交流焊机在实际的应用当中具有广泛性，其根本原因是对于设备的要求较低，能够节省资金的耗费，且对于操作的要求也是比较简单，方便调整。但自身也具有很大的缺点，譬如其在焊接回路当中所产生的电抗阻力比较大，从而会导致功率降低，因而在使用单项工频交流焊机时，需要尽量避免焊接回路比较大的焊接，以免使电抗阻力过大，导致电流较小。因为单项工频交流焊机的瞬时功率大，从而会导致对电网产生强大的攻击，直接影响电网的品质。
1.2 二级整流焊机
二级整流焊机的工作原理主要是指，电流经过变压器进行二次绕组，将输出的交流电整流，通过直流电流的形式输出。与单相工频交流焊机所使用交流电相比，二级整流焊机所输出的直流电在焊接回路的过程中所产生电抗阻力几乎为零，从而大大的增加了热效率和输出的电流。因其输入功率的平稳，所以对于电网的冲击小，可以使电网得到很好的利用。但因其焊接设备体积大、价格高在实际应用中也会有其局限性。
1.3 逆变式焊机
逆变式焊机的工作原理主要是指，三相交流电通过整流和滤波之后输出平稳的直流电的原理。与二级整流焊机的工作原理相同，都能够保证输入功率的平稳，使焊接回路中所产生的电抗阻力几乎为零，从而增加了输出的电流。其对设备体积和重量没有一定的要求，且可以保证稳定直流电流的输出。是作为实际焊接应用中的主流焊接技术。
1.4 三相低频焊机
三相低频焊机的工作原理主要是指，通过三相电网供电，使输出的电流的频率低于正常的工频频率。由于是三相供电，所以电流相对稳定，输出功率比较高，在焊接过程中的功率耗损也比较少。但因为其对于变压器设备体积和重量都有很大的要求，且因为焊机技术是属于低频焊接，所以焊接的生产率非常低，所以应用面比较窄，且逐步被替代。
2 中频直流焊机
中频直流焊机是在逆变式焊机的基础上演变而来的。其工作原理是将三相交流电通过全波整流形成高频交流电，通过直流斩波技术，将其转变成中频（500 V/1000 Hz）电源，以确保焊接直流电流的输出。而梅达焊接设备就是应用中频直流焊机来保证焊接电流在焊接过程中的有效进行。其中频直流焊机具有焊接效果好，直流稳定性高，节能，设备体积较小，且焊接工作高效等特点。可以说，中频直流焊机将会在焊接领域得到广泛的应用。
3 梅达焊接控制器
本文将针对MF5-CW-DN梅达焊接控制器来做研究，MF5-CW-DN因为专业的技术和合理的价格以及品质的优良而成为市场上焊接控制器应用的主流。
其梅达焊接控制器的主要组件构成是包括：时调器单元、断路器、隔离接触器、充电组、控制变压器和逆变器组成。
3.1 时调器单元
当时调器单元接收到焊接命令以后，根据焊接命令对焊接顺序的规定进行顺序执行。当整流直流电电流稳定后，给逆变器MFDC信号，MFDC做好焊接前的准备，MFDC将准备好的信号IRTW激活，促使时调器单元给MFDC发送焊接信号，于是MFDC对整流直流电进行逆变处理，经过变压器形成双频直流电流输出。当焊接的过程完成时，时调器单元在执行完焊接顺序指令后，将断开，然后接触到变压器的隔离接触器上。
在时调器单元工作过程会需要MFDC的配合，所以如果在这个焊接顺序指令执行过程中出现问题，则有可能是时调器单元自身存在故障隐患，或者是MFDC存在故障隐患。
3.2 断路器
针对于整个控制器系统故障问题的保护作用，断路器会在发生故障时能够及时的将电源与与之连接的各个组件进行安全断开的一种方式。对于焊接回路的尺寸要求，是基于MFDC的容量和应用的要求。而MFDC的尺寸又直接的影响着断路器的电流容量，需要MFDC与断路器要相称才可以。
在断路器断电以后的几分钟需要格外注意，即便电源被断电了，但在MFDC仍可能会存在着电压。所以需要在断路器断电以后，也要及时的切断整流直流电的电压，以去报在对于控制器的检测和维修。
3.3 隔离接触器
在MFDC之后，能够实现向变压器提供电源并能够断开变压器电源的设备，就是隔离接触器。
3.4 充电组
充电组负责将电源提供给MFDC，所以不同的MFDC有相应不同的充电组，需要好好进行选择。一旦充电组接收到充电信号后，将会持续的为MFDC提供充电电容，直到MFDC被关闭，或是MFDC发生故障，而停止充电信号对充电组的作用。
3.5 控制变压器
控制变压器，顾名思义是在接受到统一的电压后对各个接通组件进行变压处理，以提供给各个组件所需的电压。其控制变压器的电压是由断路器为其提供的。
3.6 MFDC
在整个梅达焊接控制器中，MFDC的作用是非常重要的。MFDC主要是由调节板、充电组、放电电阻和电容器、热保护开关以及IGBT构成。当时调器单元对MFDC发出焊接信号时，需要调节板对时调器单元所发出的的信号进行判断从而进行转换。在这个过程中会触发IGBT，IGBT是绝缘门双极晶体管，也是电子开关。当绝缘们双极晶体管受到触发则根据信号的信息来控制断路器对变压器提供的电源。其不但能控制电源输入输出也能够控制电流经过变压器所需要的时间，调节板会对于IGBT的这个行为进行检测，以保证IGBT的工作能够有效的完成。在MFDC中需要针对温度问题设置热保护开关，以防止因为温度过高的原因而促使MFDC发生故障或是损坏。设置热保护开关可以在温度过高时及时跳闸，是MFDC停止工作。
4 梅达焊接控制器的特点
梅达焊接控制器可以通过接口与网络进行关联，促使数据能够进行有效的记录、更新、编辑、备份等的作用。也就说，形成了计算机与梅达焊接控制器的关联性。通过上（计算机）下（控制器）进行信息的相互相工作，在梅达焊接控制器中有离散式I/O接口，可用来进行串行通讯的配置。而对于控制器来来说，它是一个多模块设计的控制器，它有多任务模块设计、数字控制模块设计和检测模块设计、串行通讯模块、模拟量模块和离散式I/O模块等。这种多模块的设计能够方便于日后的维护。而在检测模块当中，C系数监测功能更是为后期维护所设计的，它主要具备预警的功能，及时的让用户了解控制器情况以便及时作出反映。对于回路线路的老化问题也能够得到相应的监测结果，以方便及时的维护，为下次的使用做提前准备。其次，梅达焊接控制器还具备独特的网络电压等待功能，能够对所需电压进行数值设定，在电压没有达到设定数值的时候会进行网络等待，直到电压达到设定数值才进行焊接工作，这不但可以保证焊接的高效稳定性性，也可以保证电压的安全性。
5 结语
梅达焊机运用先进的双拼直流焊机进行焊接工作，可以有效的提高焊接工作的质量，保证焊接电流的稳定性。而梅达焊接控制器则对于整个的焊接过程进行控制，通过其独有的网络电压等待功能和多模块化的设计以及C系数监测功能对于整个焊接过程提供的安全保障、技术保障和维护保障，使焊接工作更加的完善。
参考文献
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