升压变压器*概述

　　变压器是一种常见的电气设备，可用来把某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压。升压变压器就是用来把低数值的交变电压变换为同频率的另一较高数值交变电压的变压器。其在高频领域应用较广，如逆变电源等。

　　升压变压器和有载调压都是指的变压器分接开关调压方式，区别在于无励磁调压开关不具备带负载转换档位的能力，因为这种分接开关在转换档位过程中，有短时断开过程,断开负荷电流会造成触头间拉弧烧坏分接开关或短路，故调档时必须使变压器停电。因此一般用于对电压要求不是很严格而不需要经常调档的变压器。而有载分接开关则可带负荷切换档位，因为有载分接开关在调档过程中，不存在短时断开过程，经过一个过渡电阻过渡，从一个档转换至另一个档位，从而也就不存在负荷电流断开的拉弧过程。一般用于对电压要求严格需经常调档的变压器。

　　升压变压器*构成

　　升压变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

　　升压变压器*原理

　　变压器把持电磁感应事理，从一个电路向另一个电路传送电能或传输旌旗灯号的一种电器。

　　升压变压器是将低交流电压、大电流、小阻抗相应变换为高交流电压、小电流和大阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。

　　变压器的输入必须是交变电源，其输出电压正比于输出输入线圈的匝数比。如果用电池，因为是直流的，则必须在输入电路加开关电路，将其变成为不断变化的电压。这样才能在输出端得到交变的高压电。

　　公式及说明：

　　变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级.在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器，初级次级电压和线圈圈数间具有下列关系：

　　U1/U2=N1/N2

　　式中n称为电压比(圈数比).当n>1时，则N1

　　另有电流之比I1/I2=N2/N1

　　电功率P1=P2

　　注意上面的式子只在理想变压器只有一个副线圈时成立，当有两个副线圈时P1=P2 P3,U1/N1=U2/N2=U3/N3,电流则须利用电功率的关系式去求,有多个时依此推类。

　　其他说明：

　　1、至于温升计算，只要控制好磁密和电密，一般不会很高，估计在60-70度左右。

　　2、为了使变压器好用，可以增加次级匝数3-5%。或减少初级匝数1-2匝。

　　升压变压器*物理公式

　　U1/U2=N1/N2 =I2/I1 (U1、U2为电压，N1、N2为线圈匝数，I1I2为电流)

　　升压变压器*分类

　　高频升压变压器

　　高频升压变压器采用高频倍压整流电路，应用的PWM脉宽调制技术和功率IGBT器件，并根据电磁兼容性理论，采用特殊工艺，使直流发生器实现高品质、便携式。由控制箱和倍压装置两 部分组成，内设保护电阻，具有电压零位闸保护、过流及过压保护功能。体积小、重量轻、便于携带、方便、安全可靠，适用于电力部门现场直流高压试验，避雷器直流特性测试及其它需要直流高压的场合。

　　直流升压变压器

　　直流升压变压器具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全，通用性强和使用方便等特点。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行汇频或直流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中必不可少的重要设备。

　　节能低噪：采用优质冷轧硅钢片叠装;全斜接缝;采用特殊处理工艺，有效降低了运行时的震动和噪声;以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入，使的变压器更加节能、更加宁静。

　　高可靠性：提高产品质量和可靠性，将是我们不懈的追求。在质保体系及可靠性工程方面进行大量的基础研究，积极进行可靠性认证，进一步提高变压器的可靠性和使用寿命。

　　环保特性：具有耐热性，防潮性，稳定性，化学兼容性，低温性，抗辐射性和无毒性。

　　交流升压变压器

　　交流升压变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。交流升压变压器具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全，通用性强和使用方便等特点。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行汇频或交流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中必不可少的重要设备。

　　干式升压变压器

　　相对于油式变压器,干式升压变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。干式升压变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的，根据使用环境特征及防护要求，干式升压变压器可选择不同的外壳。通常选用IP23防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用IP23防护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23外壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低。

　　低频升压变压器

　　低频变压器铁芯磁通和施加的电压有关。在电流中励磁电流不会随着负载的增加而增加。虽然负载增加铁芯不会饱和，将使线圈的电阻损耗增加，超过额定容量由于线圈产生的热量不能及时的散出，线圈会损坏，假如你用的线圈是由超导材料组成，电流增大不会引起发热，但变压器内部还有漏磁引起的阻抗，但电流增大，输出电压会下降，电流越大，输出电压越低，所以变压器输出功率不可能是无限的。假如你又说了，变压器没有阻抗，那么当变压器流过电流时会产生特别大电动力，很容易使变压器线圈损坏，虽然你有了一台功率无限的变压器但不能用。只能这样说，随着超导材料和铁芯材料的发展，相同体积或重量的变压器输出功率会增大，但不是无限大!

　　升压变压器*效率

　　在额外功率时，变压器的输入功率和输入功率的比值电缆桥架，叫做变压器的效率，即

　　升压变压器原理变压器原理-transformer，电压比：

　　变压器的效率与变压器的功率品级有接近联系，凡是功率越大，消耗与输入功率比就越小，电抗器效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。

　　式中n称为电压比(圈数比)。当n<1时，则n1>n2，v1>v2，该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器。升压变压器原理变压器原理-transformer

　　式中η为变压器的效率;p1为输入功率，p2为输入功率。

　　变压器两组线圈圈数别离为n1和n2，开关柜n1为初级，n2为次级。在初级线圈上加一交换电压，在次级线圈两头就会发作感应电动势。当n2>n1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当n2对不合类型的变压器都有呼应的手艺请求，可用呼应的手艺参数暗示。如电源变压器的主要手艺参数有：额外功率、额外电压和电压比、额外频次、任务温度品级、温升、电压调整率、绝缘机能和防潮机能。关于普通低频变压器的主要手艺参数是：变压比、频次特征、非线性失真、磁屏障和静电屏障、效率等。

　　当变压器的输入功率p2等于输入功率p1时，效率η等于100%，变压器将不发作任何消耗。但理想上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要发作消耗，这种消耗主要有铜损和铁损。铜损是指变压器线圈电阻所惹起的消耗。当电通顺过线圈电阻发烧时，一部门电能就改动为热能而消耗。因为线圈普通都由带绝缘的铜线环绕纠缠而成桥架，因此称为铜损。

　　变压器的铁损包罗两个方面。一是磁滞消耗，当交换电通顺过变压器时，经过变压器硅钢片的磁力线其标的目标和巨细随之转变，使得硅钢片外部门子彼此冲突，放出热能，变压器从而消耗了一部门电能，这便是磁滞消耗。另一是涡流消耗，当变压器任务时。铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的立体上就会发作感应电流，因为此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的具有使铁芯发烧母线槽，耗损能量，这种消耗称为涡流消耗。

　　升压变压器*故障处理

　　因变压器出口短路导致变压器内部故障和事故的原因很多，也比较复杂，它与结构设计、原材料的质量、工艺水平、运行工况等因数有关，但电磁线的选用是关键。从近几年解剖变压基于变压器静态理论设计而选用的电磁线，与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。

　　1、绕组绕制较松，换位处理不当，过于单薄，造成电磁线悬空。从事故损坏位置来看，变形多见换位处，尤其是换位导线的换位处。

　　2、目前各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的，而事实上变压器的漏磁场并非均匀分布，在铁轭部分相对集中，该区域的电磁线所受到机械力也较大;换位导线在换位处由于爬坡会改变力的传递方向，而产生扭矩;由于垫块弹性模量的因数，轴向垫块不等距分布，会使交变漏磁场所产生的交变力延时共振，这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形的根本原因。

　　3、绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。

　　4、抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况，根据试验结果，电磁线的温度对其屈服极限?0.2影响很大，随着电磁线的温度提高，其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降，在250℃下抗弯抗拉强度要比在50℃时下降上，延伸率则下降40%以上。而实际运行的变压器，在额定负荷下，绕组平均温度可达105℃，最热点温度可达118℃。一般变压器运行时均有重合闸过程，因此如果短路点一时无法消失的话，将在非常短的时间内(0.8s)紧接着承受第二次短路冲击，但由于受次短路电流冲击后，绕组温度急剧增高，根据GBl094的规定，允许250℃，这时绕组的抗短路能力己大幅度下降，这就是为什么变压器重合闸后发生短路事故居多。

　　5、采用软导线，也是造成变压器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期对此认识不足，或绕线装备及工艺上的困难，制造厂均不愿使用半硬导线或设计时根本无这方面的要求，从发生故障的变压器来看均是软导线。

　　6、外部短路事故频繁，多次短路电流冲击后电动力的积累效应引起电磁线软化或内部相对位移，最终导致绝缘击穿。

　　7、绕组线匝或导线之间未固化处理，抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无一损坏。

　　升压变压器*保养方法

　　1. 为保护高压发生器及机头内所装的绝缘油的绝缘性能，一般不应随意打开观察窗口和拧松四周的固定螺钉，以防止油液吸潮或落灰尘而降低绝缘性能。

　　2、检查变压器周边照明、散热、除尘设备是否完好，并用干净的布擦去变压器身及瓷瓶上的灰尘。

　　3、检查变压器高压侧负荷开关，确保操作灵活，接触良好，传动部分作润滑处理。

　　4、拉开高压接地刀，检查接地处于断开位置无误后，合上高压负荷开关，让变压器试运行，并取下高压侧标识牌，注意在断开或合上变压器高压负荷开关时，现场必须有两人以上。

　　5、当需要更换新油时，应取得当地电力部门的协助，检查新油的性能，要求其绝缘强度不低于25000伏/2.5毫米;而组合机头内的油绝缘强度应在30000伏/2.5毫米以上。

　　6、用2500V的摇表测量变压器高低压线圈绝缘阻值(对地和相间)，确认符合要求(在室温30℃时，1OKV变压器高压侧大于20MΩ，低压侧大于13MΩ。在测试前，应接好接地电线，测定完毕后，应进行放电。

　　7、高压发生器或组合机头必须有良好的接地线，应经常用欧姆表测量其外壳、控制台外壳、外接地线三者是否导通，并紧固接地螺栓。

　　8、高压发生器或组合机头必须有良好的接地线，应经常用欧姆表测量其外壳、控制台外壳、外接地线三者是否导通，并紧固接地螺栓。

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