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电源变压器范文1
[关键词]开关电源变压器 交错绕制 漏感 功率
中图分类号：TM41 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）33-0341-01
一、线圈交错绕法介绍
变压器做为开关电源的核心部件，其主要作用是变换电流电压阻抗，在电源和负载之间进行直流隔离，以最大限度的传送电源能量（功率）。高效开关电源的设计，关键取决于变压器的优化设计，比如如何提高变压器输出效率，减小变压器对MOS管漏极应力，以降低开关电源成本等等。
1.1 反激式变压器
传统反激式变压器通常为初、次级绕组同槽分层绕制方式。其层间使用绝缘胶带进行隔离，端头采用挡墙胶带进行定位，引出线采用套管进行处理，以保证初次级之间的安规距离。为了降低变压器漏感，减小其对MOS管漏极电压应力，通过对绕线结构进行优化设计，采用初次级交错绕制Sandwich绕法。即将初级绕组均分成两部分，先绕制1/2初级绕组N1，然后绕制次级绕组（N2/N3/N4），最后再绕制余数1/2初级绕组（N5）。如（图1）所示。
1.2 谐振式变压器
传统谐振式开关电源变压器通常为分槽型，即具有两个绕线槽（如图2所示）。初级绕组（N1）、次级多路绕组（N2～N5）分别位于两绕线槽中，且初次级中间具有隔离槽，以保证初次级之间的安规距离。为提高变压器的输出效率，通过对绕线结构及骨架、护套、挡板等进行优化设计，在结构上采用初级绕组位于中间，次级绕组分成两部分，对称分布于两侧的方式。如图3所示。
二、理论分析
利用初次级绕组交错绕制的方式，相对于传统绕制方式而言，减小了绕组窗口内的磁场强度（即漏磁通），具体理论分析如下：
假设I1N1为初级安匝数，I2N2为次级安匝数，b为初级绕组占窗口宽度，l为窗口长度，初次级绕组间隙宽度值为c，d为次级绕组占窗口宽度。
在理想情况下，根据安培环路定律沿环路积分得到
式中，H1为全部初级安匝在窗口产生的磁场强度；从式中可见，在初级绕组宽度内，磁场强度随x线性增加，当x=b时，环路包围了整个初级，磁场强度不变且等于H1。在初次级间包围的环路中没有增加电流，磁场强度不变（H1），一直保持到x=b+c。
当x>b+c时，包围了次级反向电流，这里的磁场强度为
从而，我们可以得到传统绕制方式的绕组窗口磁场强度分布图如（图4）所示，而如果将次级（或初级）绕组分成两半，将初级（或次级）绕组夹在中间，其绕组窗口磁场强度的分布图如（图5）所示。从图中可以看出，交错绕制方式下的窗口最大磁场强度比传统绕制方式下的窗口最大磁场强度小一倍（即Hm=1/2 H1），初级绕组空间磁场总能量降低为传统型的1/4，次级绕组空间磁场总能量降低为传统的1/4。
综上，通过初次级交错绕制的方式，一方面，对于反激式变压器而言，降低了绕制空间磁场总能量，就可以降低变压器的漏感，减小对MOS管漏极的电压应力；另一方面，对于谐振式变压器而言，因为绕组交流电阻随所处磁场强度的降低而减小，所以绕组的涡流损耗也将降低，最终使得变压器的输出功率得以提升。
三、应用案例
3.1 EQ3314型反激式变压器
以EQ3314型磁芯骨架为例，分别采用传统绕法和初次级交错绕法绕制变压器，并在电源中进行测试。其中，初次级交错绕法绕制的变压器，漏感值以及对MOS漏极电压应力值均小于传统绕法绕制的变压器。具体如（表1）所示。
3.2 EFD4044型谐振式变压器
以EFD4044型磁芯骨架为例，分别采用传统绕法和初次级交错绕法绕制变压器，并在电源中进行测试。其中，初次级交错绕法绕制的变压器，温升值较低，可输出功率较高（表2）。
电源变压器范文2
[关键词]高压 变频器 过电压故障 危害 原因 解决
中图分类号：TD53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0063-01
正常情况下，直流母线电压为三相交流输入线电压的峰值。以AC700V输入电压等级的功率单元为例计算，直流母线电压1.414x700=989V。在过电压发生时，直流母线的储能电容电压将上升，当电压上升至一定的值时〔通常为正常值的10%-20%），高压变频器过电压保护动作。因此，对于变频器来说，有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏功率单元。
1.过电压故障的危害
高压变频器过电压主要是指其中间直流回路过电压，中间直流回路过电压的主要危害表现在以下几方面。
1.1 对功率单元直流回路电解电容器的寿命有直接影响，严重时会引起电容器爆裂。因而高压变频器厂家一般将中间直流回路过电压值限定在一定范围内，一旦其电压超过限定值，变频器将按限定要求跳闸保护。
1.2 对功率器件如整流桥、IGBT、SCR的寿命有直接影响，直流母线电压过高，功率器件的安全裕量减少。例如对AC700V输入电压等级的功率单元来说，其功率器件的额定耐压一般选定在DV1700V左右，考虑器件处在开关状态时dv/dt比较大，因此在直流母线电压过高时再叠加功率器件开关过程中产生的过电压，很有可能超过器件的额定耐压而造成器件击穿损坏。
1.3 对功率单元的控制板造成损坏。一般功率单元中控制板上的。DC/DC变换器需从直流母线取电，DC/DC变换器的输入电压也有一定的范围，直流母线电压过高，则变换器中开关管如MOSFET也会击穿。
2.引起过电压故障的原因
一般能引起中间直流回路真正过电压的原因主要来自以下两个方面。
2.1 来自电源输入侧的过电压
正常情况下电网电压的波动在额定电压的-10%―+10%以内，但是，在特殊情况下，电源电压正向波动可能过大。由于直流母线电压随着电源电压上升，所以当电压上升到保护值时，变频器会因过电压保护而跳闸。
2.2 来自负载侧的过电压
由于某种原因使电动机处于再生发电状态时，即电动机处于实际在速比变频频率决定的同步转速高的状态时，负载的传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过各个功率单元逆变桥中的四个IGBT中的续流二极管回馈到功率单元的直流母线回路中。此时的逆变桥处于整流状态，如果功率单元中没有采取消耗这些能量的措施，这些能量将会导致中间直流回路的电解电容器的电压上升，达到保护值即会报出过电压故障而跳闸。
3.避免过电压故障的方法
根据以上针对高压变频器过电压带来的危害及几种可能的产生原因的分析，可以从以下四个方面来尽最大可能避免过电压故障的产生：一是避免电网过电压进入到变频器输入侧；二是避免或减少多余能量向中间直流回路馈送，使其过电压的程度限定在允许的限值之内；三是提高过电压检测回路的抗干扰性；四是中间直流回路多余能量应及时处理。下面介绍主要的处理方式。
3.1 在电源榆入侧增加吸收装置，减少变频器榆入过电压因素
对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下，可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。
3.2 从变频器已设定的参数中寻找解决办法
在变频器中可设定的参数主要有两个：减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时间时，变频器减速时间参数的设定不要太短，而使得负载动能逐渐释放；该参数的设定要以不引起中间回路过电压为限，特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制，而在限定时间内变频器出现过电压跳闸现象，就要设定变频器失速自整定功能或先设定变频器不过电压情况下可减至的频率值，暂缓后再设定下一阶段变压器不过电压情况下可减至的频率值，即采用分段减速方式。
3.3 采用在中间直流回路上增加适当电容的方法
中间直流回路电容对其电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。适当增大回路的电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器#解决变频器过电压的有效方法。这里还包括在设计阶段选用较大容量的变频器的方法，是以增大变频器容量的方法来换取过电压保护能力的提高。
3.4 在条件允许的情况下适当降低功率单元输入电压
目前变频器功率单元整流侧采用的是不可控整流桥，电源电压高，中间直流回〖路电压也高，有些用户处电网电压长期处于最大正向波动值附近。电网电压越高则变频器中间直流回路电压也越高，对变频器承受过电压能力影响很大。可以在高压变频器内配置的移相整流变压器高压侧预留5%、 0分接头，一般出厂时移相变压器输入侧都默认接在0分接头处。在电压偏高时，可以将输入侧改接在+5%分接头上，这样可适当降低功率单元输入侧的电压，达到相对提高变频器过电压保护能力的目的。
3.5 增强过电压检测电路的可靠性和抗干扰性
前面提到过电压检测电路分为高压采样部分和低压隔离比较部分，因此提高整个电路的可靠性和抗干扰性要从以下两方面入手。
3.5.1 中间直流母线到电路板上的两根连接导线要采用双绞线，并且线长应尽量短，电路板检测回路的入口处要增加滤波电容；降压电阻应选用功率裕性好、温漂小的电阻。
3.5.2 低压部分要采用工业等级的基准源，采用高共模抑制比的光耦参数以提高光耦一、二次侧的抗干扰能力。
3.6 在输入增加逆变电路的方法
处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加可控整流电路，可以将多余的能量回馈给电网。但可控整流桥价格昂贵，技术复杂，不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用，只有在较高级的场合才使用。
3.7 采用增加泄放电阻的方法
电源变压器范文3
特高压变压器与常规变压器相比，在结构上具有其特殊性，变压器采用中性点变磁通调压，设置补偿绕组限制因分接位置变化引起的低压电压波动。总体外部结构采用独立外置调压变方式，即变压器主体与调压补偿变分箱布置。这是由于它的“电压高、容量大”等因素所致。以特高压电网常用的ODFPS-1000000/1000单相自耦三绕组变压器为例，在设计方案上采用了以下方式：采用了中性点调压方式，同时保证其高可靠性；自耦变中性点调压为变磁通调压，低压电压将随开关分接位置变化发生较大波动，因此设置了补偿绕组，将补偿绕组串入低压绕组，以达到限制低压电压的波动目的。将调压部分和补偿部分独立出来，将主体变压器与调压补偿变压器分离，同时，将主体变设计成多柱并联结构，减小变压器的运输尺寸，以符合现有的运输条件。
2、特高压变压器组成介绍
2.1主体铁芯的结构型式和特点：1）主体铁芯采用单相五柱式结构，三心柱套线圈。2）铁芯采用日本进口高导磁、低损耗优质晶粒取向冷轧硅钢片叠积，全斜接缝。采用进口的剪切设备和引进技术的叠装设备来进行铁芯制造，保证铁芯的剪切和叠积质量。3）铁芯内设置多个绝缘油道，保证铁芯的有效散热。铁芯小级片和拉板均开有隔磁槽，防止铁芯过热。4）采取拉板、板式夹件、钢拉带、垫脚、上梁等组成的框架式夹紧结构，铁芯拉板、夹件及垫脚等均经过优化计算，以保证产品铁芯夹紧、器身起吊、压紧及短路状态下的机械强度。5）铁芯柱用粘带绑扎机绑扎，以保证足够的拉力，台阶处用圆棍撑紧，保证铁芯的圆度和紧度。6）在夹件上设置了漏磁屏蔽措施，控制产品漏磁及损耗，防止局部过热。7）铁芯及夹件均与油箱可靠绝缘，各自利用接线片引至外部，并引下接地。
2.2调压补偿变工作原理和结构型式：2.2.1调压补偿变的工作原理。变压器分为主体和调压变两部分（见图1产品接线图）。主体和调压变连接组合后可以作为一整的变压器使用，主体为采用单相五柱铁芯，其中三心柱套线圈，每柱1/3容量，高、中、低压线圈全部并联。主体油箱外设调压补偿变，内有调压和补偿双器身，设置正反调无载分接开关。调压线圈通过主体低压线圈励磁调压，并连接调压开关。补偿激磁线圈首末端分别与开关K点及引出端连接，其电压和极性随开关调压位置的变化而变化，并通过电磁耦合带动与主体低压线圈串联的低压补偿线圈的变化，从而实现低压电压的补偿，使低压输出电压偏差控制在1%以内。产品的低压和中性点利用主体和调压变两部分各自的套管通过外部分裂导线连在一起，并通过调压补偿变相应套管连接到线路。2.2.2调压补偿变主要结构。①调压和补偿变铁芯均为两柱、口字型铁芯，采用进口高导磁、低损耗优质晶粒取向冷轧硅钢片叠积，全斜接缝。②调压变采用两心柱套线圈的结构。激磁线圈两柱并联，为内屏连续式结构，采用组合导线绕制；调压线圈两柱并联，为螺旋式结构，采用自粘换位导线绕制。补偿变采用单柱套线圈的结构，低压补偿线圈为螺旋式结构，采用自粘换位导线绕制；补偿激磁线圈为连续式结构，采用自粘换位导线绕制。③调压补偿变为自然油循环冷却的散热方式，冷却装置采用片式散热器，箱采用平板筒式结构，可以承受真空133Pa、正压0.1MPa的强度试验。
3、1000kV变压器技术参数
从基本设计原理上来说，1000kV主变压器与常规500kV主变压器并无差别，都是利用电磁耦合原理进行电能传输。但由于本次工程所采用的1000kV主变压器的工作和试验电压极高，容量超大，同时基于1000kV特高压工程的重要影响和意义，1000kV主变压器与常规500kV自耦变压器在一些主要技术参数和结构上还是有一定的差别的。主要体现在：
3.1绝缘耐受强度。1000kV主变压器的工作和试验电压比常规500kV自耦变压器都提高了接近一倍，因此必须采用加强的绝缘覆盖和更大的绝缘距离，同时采用优质的绝缘材料，保证产品的电气性能和安全运行。
3.2调压方式及范围的选择。常规500kV自耦变压器大都采取中压线端调压，调压引线和开关的电压水平为220kV。而1000kV主变压器的中压线端为500kV，如果采用中压线端调压，调压和开关的电压水平将为500kV，这样不仅给产品的设计、制造造成极大困难，更对产品的安全运行不利。因此，1000kV主变压器采用了中压末端，也即中性点调压的调压方式。但自耦变压器的高、中压为公用中性点，采用中性点调压时，各分接位置的匝电势和铁芯磁通密度将发生变化，也就是变磁通调压。如果不采取措施，其低压输出电压也将随分接位置的变化而变化。所以，国内自耦变压器一般不采用中性点调压的方式。
3.3低压补偿。如上所述，1000kV主变压器采取了中性点变磁通调压的调压方式，如果不采取措施，其低压输出电压将随分接位置的变化而变化。经计算，其变化率最大将超过±5%，这是系统运行所不允许的，为了控制这种变化，我们设计了补偿绕组来补偿低压电压，使低压输出电压偏差控制在1%以内。
3.4分箱结构。常规500kV自耦变压器都为一体式结构，而1000kV主变压器采用了主体和调压变分箱的结构。采用这种结构一方面是为了简化1000kV主体的结构，提高1000kV主体的安全性，另一方面是为了系统的长远考虑，在需要将无载调压改造为有载调压时，可仅对调压变进行改造，而主体可以在改造过程中单独继续运行，提高改造的灵活性。
3.5主体铁芯及器身结构。常规单相500kV自耦变压器大都采用单相三柱铁芯，单柱或两柱套线圈的结构。但1000kV主变压器由于容量超大，如果采用单柱套线圈的结构，其温升和过热问题都难以解决。因此，1000kV主变压器应采取单相四柱或单相五柱铁芯，两柱或三柱套线圈的结构。本次工程的1000kV主变压器就采用了单相五柱铁芯，三柱套线圈的结构。
3.6试验。1000kV主变压器由于电压高、容量大，同时为中性点变磁通调压，且采用了分箱结构，其试验方案、试验项目及设备需求与常规产品有所不同。我公司的试验方案是在多次讨论、评审的基础上制定的，并经过国网专家组的评审。
（作者单位：国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司）
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电源变压器范文4
一、变频器过电压的危害
变频器过电压分为电源过电压和再生过电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上，其主要危害表现在以下三方面。
1.电动机磁路饱和
电动机电压过高，可使电动机铁芯磁通增加，导致磁路饱和励磁电流的过大，引起电动机温升过快和过高。
2.电动机绝缘受损
中间直流回路电压升高、变频器输出电压的脉冲幅度过大，都会大大降低电动机绝缘寿命。
3.大大缩短电容器寿命
变频器过电压严重时会引起电容器爆裂。在对变频器进行设计时，一般都将中间直流回路过电压值限定在DC 800V左右，确保当发生电压超过限定值时，变频器可按照限定要求，对系统进行跳闸保护。
二、变频器过电压原因分析
变频器的过电压是指变频器的电压超过额定值，原因主要有以下几种。
1.变频器自身问题
变频器使用环境差、电路板腐蚀、电压控制通道被破坏、连接插件松动不牢靠等，都会使电压反馈线接触不良、变频器接地不良，发生变频器过电压现象。
2.变频器过电压集中在直流母线的支流电压上
正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。平均直流电压计算公式为：Ud=1.35U线，式中：Ud表示平均直流电压，U线表示线电压。
我国的电源线电压为380V，平均直流电压为513V。个别单位夜间的电源线电压可达450V，其峰值电压为636V，没有超过中间直流回路过电压800V的限定值。但变频器都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时，变频器产生过电压保护动作。常见的过电压有电源过电压和负载侧再生过电压两类。
（1）电源过电压。电源输入侧的过电压主要是指电源侧的冲击过电压，如雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等，多发生在节假日，线路负载较小，电压升高或降低而引起线路故障，此时最好断开电源，进行检查和处理。
（2）负载侧再生过电压。负载侧再生过电压发生在由于某种原因使电动机处于再生发电状态时，即电动机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态，电动机处于发电状态，如果变频器中没有采取消耗这些能量的措施，这些能量将会导致中间直流回路的电容器的电压上升，超出保护值，出现故障。
此外，多个电动拖动同一个负载时，特别是一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速，以及变频器负载突降、变频器中间直流回路电容容量下降等，也是造成变频器过电压的主要原因。
三、变频器过电压故障对策
1.重视变频器自身引起的过电压
对使用时间较长、使用环境较差的变频器，应做好以下工作：防尘、防滴、防潮工作，保持电气柜内上下通气孔的畅通；检查排气扇是否正常运转；在柜内加装除湿器或空调器进行防潮；保证变频器电路不受周围环境腐蚀；对变频器运行时的温度、湿度、振动等进行严格的检查和维护，保证变频器各项运行参数均在设计要求范围内，检查变频器、电动机、变压器等器件是否过热、是否连接完好，并按电工操作规定或制度做好记录。
2.严格规定合理的负载减速时间
工业生产中，应严格规定合理的负载减速时间，使系统在限定的时间内，既可处理多余能量，又可减速至规定频率或停止运行。例如工业生产中常见的布袋除尘，当需要去除吸附在滤布上的滤饼时，通常通过使滤布的出料侧压力高于进料侧压力，从而形成较高的压差来实现，但进料阀门的突然关闭会使进料端变频器突降，电动机进入再生发电，引发过电压。所以工艺设计时，应对该阶段的压力提出要求。
3.避免变频器负载突降
负载突降会使转速瞬间提高，负载电动机进入再生发电，导致变频器过电压。
4.提高电压稳定性
在中间直流回路上增加电容增大回路的电容量，更换运行时间过长而容量下降的电容器，能够对提高电压稳定性起到非常重要的作用。
另外，在输入侧增加逆变电路以将多余的能量回馈给电网，适当降低工频电源电压以及采用多台变频器共用直流母线等，都是解决变频器过电压的有效方法。
电源变压器范文5
[关键词] 变压器铁心 接地电流 变化量 定量检测 参考值
1 概述
变压器运行时，经常出现因铁心绝缘不良造成的故障，铁心绝缘不良而尚未形成金属性短路接地，会产生较大的放电脉冲，可由高频信号局放监测发现。有时也会出现不稳定短路接地，但绝缘两点接地故障时，便形成工频短路电流，工频短路电流可达数十安到数千安，或者短路电流不太大，铁心接地点没有反应。而变压器内部局部过热将引起变压器色谱参数变化，或造成轻瓦斯动作。因此利用检测接地电流工频分量来判断铁心绝缘是否正常相当有效。(注：DL596－96《电力设备预防性试验规程》中规定：铁心绝缘正常时，接地电流不大于0.1A)。
变压器是电力系统的重要设备，它的正常安全运行，是保证供电可靠性的重要条件，有关统计资料表明，由铁心故障引起变压器事故率占第三位，下面从变压器铁心故障的危害、接地类型和如何分析判断与处理方法作介绍。
2 铁心多点接地故障危害、类型和原因
2.1 铁心多点接地故障的危害
变压器正常运行时，是不允许铁心多点接地的，因为变压器正常运行中，绕组周围存在着交变的磁场，由于电磁感应的作用，高压绕组与低压绕组之间；低压绕组与铁心之间；铁心与外壳之间都存在着寄生电容，带电绕组将通过寄生电容的耦合作用，使铁心对地产生悬浮电位，由于铁心及其它金属构件与绕组的距离不相等，使各构件之间存在着电位差，当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时，便产生火花放电，这种放电是断续的，长期下去，对变压器油和固体绝缘都有不良影响，为了消除这种现象，把铁心与外壳可靠地连接起来，使它与外壳等电位，但当铁心或其他金属构件有两点或多点接地时，接地点就会形成闭合回路，造成环流，引起局部过热，导致油分解，绝缘性能下降，严重时，会使铁心硅钢片烧坏，造成主变重大事故。
2.2 铁心接地故障类型
(1)安装时疏忽使铁心碰壳、碰夹件。
(2)穿心螺栓钢座套过长与硅钢片短接。
(3)铁心绝缘受潮或损伤，导致铁心高阻多点接地。
(4)潜油泵轴承磨损，产生金属粉末，形成桥路。造成箱底与铁轭多点接地。
2.3 引起铁心故障的原因
(1)接地片因加工工艺和设计不良造成短路。
(2)由于附件引起的多点接地。
(3)由遗落在主变内的金属异物和铁心工艺不良产生毛刺、铁锈与焊渣等因素引起接地。
3 现场检测法
变压器铁心故障检测的方法较多，以下仅介绍在投运前、大修中、日常预试工作中常用的方法。
3.1 测绝缘电阻
按DL596-96《电力设备预防性试验规程》中表5第8项规定“采用2500V兆欧表，测量其铁心的绝缘电阻。”其标准要求“与以前测试结果相比无显著差别。”此测量方法，须停电后吊心检查时进行，不能带电测量，此方法适用于投运前、大修后。
3.2 测铁心接地电流
按DL596-96《电力设备预防性试验规程》中表5第8项规定“与前次测量结果相比不应有显著差别；运行中铁心接地电流一般不应大于0.1A”。可使用高精度选频钳形电流表，采用电测法，在不改变原设备接线的情况下，在变压器铁心接地引出线处直接测量运行状态下接地电流值，为了提高测量准确性和稳定性，测量仪器应有特殊的抗干扰电路。用此方法来判断其内部绝缘的劣化，可起到故障早期预报的作用。
4 现场测量
某局于2007年10月、2008年1月和6月，分别对局属11台主变铁心电流进行了测量，所用仪器为西安佳源技术公司生产的JBT变压器铁心电流测量仪。测试数据见表1。
该主变，型号SSZ10－M－31500／110，于2005年6月投运，投运半年后色谱分析发现各类气体有所增加，其中氢、一氧化碳、甲烷、乙烯、总烃等气体增加的幅度较大，相对产气率较大，但半年后又有所下降，以后又出现气体增加幅度，并持续增加的趋势至今。油色谱测试数据见表2。
从表2试验记录分析知，有微量的C2H2，未超过烃总量的6％，H2与烃总量之比高于27％，结合故障判定经验，初步判定属低温过热故障。再由表1试验记录可看出：铁心接地电流测试，三次测量值不大，但变化率较大，增长趋势较快。结合其它预试项目，试验结果均未发现明显异常，最终判定为早期的铁心多点接地故障。现正在重点观察，如发现油色谱有明显异常，铁心接地电流值变化率增长较快、电流值有大于0.1A等情况，将立即停运，掉心检查。
5 结束语
(1)通过气相色谱法和电测法可综合判断变压器早期故障及类型。
(2)若初步诊断铁心有多点接地故障时，可采用在线检测铁心接地电流的方法，进一步确定、分析。
电源变压器范文6
变频器过电压主要是指其中间直流回路过电压，中间直流回路过电压主要危害在于：（1）引起电动机磁路饱和。对于电动机来说，电压主过高必然使电机铁芯磁通增加，可能导致磁路饱和，励磁电流过大，从面引起电机温升过高；（2）损害电动机绝缘。中间直流回路电压升高后，变频器输出电压的脉冲幅度过大，对电机绝缘寿命有很大的影响；（3）对中间直流回路滤波电容器寿命有直接影响，严重时会引起电容器爆裂。因而变频器厂家一般将中间直流回路过电压值限定在DC800V左右，一旦其电压超过限定值，变频器将按限定要求跳闸保护。
二、产生变频器过电压的原因
1.过电压的原因
一般能引起中间直流回路过电压的原因主要来自以下两个方面：
（1）来自电源输入侧的过电压
通常情况下的电源电压为380V，允许误差为-5%-+10%，经三相桥式全波整流后中间直流的峰值为591V，个别情况下电源线电压达到450V，其峰值电压也只有636V，并不算很高，一般电源电压不会使变频器因过电压跳闸。电源输入侧的过电压主要是指电源侧的冲击过电压，如雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等，主要特点是电压变化率dv/dt和幅值都很大。
（2）来自负载侧的过电压
主要是指由于某种原因使电动机处于再生发电状态时，即电机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态，负载的传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的6个续流二极管回馈到变频器的中间直流回路中。此时的逆变器处于整流状态，如果变频器中没采取消耗这些能量的措施，这些能量将会导致中间直流回路的电容器的电压上升。达到限值即行跳闸。
2.从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因
从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因如下：
（1）变频器减速时间参数设定相对较小及未使用变频器减速过电压自处理功能。当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设定的比较小，在减速过程中，变频器输出频率下降的速度比较快，而负载惯性比较大，靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量处理单元或其作用有限，因而导致变频器中间直流回路电压升高，超出保护值，就会出现过电压跳闸故障。
大多数变频器为了避免跳闸，专门设置了减速过电压的自处理功能，如果在减速过程中，直流电压超过了设定的电压上限值，变频器的输出频率将不再下降，暂缓减速，待直流电压下降到设定值以下后再继续减速。如果减速时间设定不合适，又没有利用减速过电压的自处理功能，就可能出现此类故障。
（2）工艺要求在限定时间内减速至规定频率或停止运行。工艺流程限定了负载的减速时间，合理设定相关参数也不能减缓这一故障，系统也没有采取处理多余能量的措施，必然会引发过压跳闸故障。
（3）当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将处于再生发电制动状态。位能负载下降过快，过多回馈能量超过中间直流回路及其能量处理单元的承受能力，过电压故障也会发生。
（4）变频器负载突降。变频器负载突降会使负载的转速明显上升，使负载电机进入再生发电状态，从负载侧向变频器中间直流回路回馈能量，短时间内能量的集中回馈，可能会中间直流回路及其能量处理单元的承受能力引发过电压故障。
（5）多个电机拖动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起了过电压故障。处理时需加负荷分配控制。可以把变频器输出特性曲线调节的软一些。
（6）变频器中间直流回路电容容量下降
变频器在运行多年后，中间直流回路电容容量下降将不可避免，中间直流回路对直流电压的调节程度减弱，在工艺状况和设定参数未曾改变的情况下，发生变频器过电压跳闸几率会增大，这时需要对中间直流回路电容器容量下降情况进行检查。
三、过电压故障处理对策
对于过电压故障的处理，关键一是中间直流回路多余能量如何及时处理；二是如何避免或减少多余能量向中间直流回路馈送，使其过电压的程度限定在允许的限值之内。下面是主要的对策。
1.在电源输入侧增加吸收装置，减少过电压因素
对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下，可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。
2.从变频器已设定的参数中寻找解决办法
在变频器可设定的参数中主要有两点：是减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时间时，变频器减速时间参数的设定不要太短，而使得负载动能释放的太快，该参数的设定要以不引起中间回路过电压为限，特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制，而在限定时间内变频器出现过电压跳闸现象，就要设定变频器失速自整定功能或先设定变频器不过压情况下可减至的频率值，暂缓后减速至零，减缓频率减少的速度。
3.通过控制系统功能优势解决变频器过电压问题
在很多工艺流程中，变频器的减速和负载的突降是受控制系统支配的，可以利用控制系统的一些功能，在变频器的减速和负载的突降前进行控制，减少过多的能量馈入变频器中间直流回路。如对于规律性减速过电压故障，可将变频器输入侧的不可控整流桥换成半可控或全控整流桥，在减速前将中间直流电压控制在允许的较低值，相对加大中间直流回路承受馈入能量的能力，避免产生过电压故障。而对于规律性负载突降过电压故障，可利用控制系统如SIEMENS的PLC系统的控制功能，在负载突降前，将变频器的频率作适当提升，减少负载侧过多的能量馈入中间直流回路，以减少其引起的过电压故障。
4.采用增加泄放电阻的方法
一般小于7.5kW的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有控制单元和泄放电阻，大于7.5kW的变频器需根据实际情况外加控制单元和泄放电阻，为中间直流回路多余能量释放提供通道，是一种常用的泄放能量的方法。其不足之处是能耗高，可能出现频繁投切或长时间投运，致使电阻温度升高、设备损坏。
5.在输入侧增加逆变电路的方法
处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加逆变电路，可以将多余的能量回馈给电网。但逆变桥价格昂贵，技术要求复杂，不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用，只有在较高级的场合才使用。
6.采用在中间直流回路上增加适当电容的方法中间直流回路电容对其电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。适当增大回路的电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器是解决变频器过电压的有效方法。这里还包括在设计阶段选用较大容量的变频器的方法，是以增大变频器容量的方法来换取过电压能力的提高。
7.在条件允许的情况下适当降低工频电源电压
目前变频器电源侧一般采用不可控整流桥，电源电压高，中间直流回路电压也高，电源电压为380V、400V、450V时，直流回路电压分别为537V、565V、636V。有的变频器距离变压器很近，变频器输入电压高达400V以上，对变频器中间直流回路承受过电压能力影响很大，在这种情况下，如果条件允许可以将变压器的分接开关放置在低压档，通过适当降低电源电压的方式，达到相对提高变频器过电压能力的目的。
8.多台变频器共用直流母线的方法
至少两台同时运行的变频器共用直流母线可以很好的解决变频器中间直流回路过电压问题，因为任何一台变频器从直流母线上取用的电流一般均大于同时间从外部馈入的多余电流，这样就可以基本上保持共用直流母线的电压。使用共用直流母线存在的最大的问题应是共用直流母线保护上的问题，在利用共用直流母线解决过电压的问题时应注意这一点。
变频器中间直流过电压故障是变频器的一个弱点，关键是要分清原因，结合变频器本身参数、控制系统状况和工艺流程等情况，才能制定相应的对策，只要认真对待，该过电压故障是不难解决的。
