升壓變壓器

變壓器是一種常見的電氣設備，可用來把某一數值的交變電壓變換為同頻率的另一數值的交變電壓。升壓變壓器就是用來把低數值的交變電壓變換為同頻率的另一較高數值交變電壓的變壓器。其在高頻領域應用較廣，如逆變電源等。 ^[1] 

高頻升壓變壓器採用高頻倍壓整流電路，應用最新的PWM脈寬調製技術和功率IGBT器件，並根據電磁兼容性理論，採用特殊工藝，使直流發生器實現高品質、便攜式。由控制箱和倍壓裝置兩 部分組成，內設保護電阻，具有電壓零位閘保護、過流及過壓保護功能。體積小、重量輕、便於攜帶、方便、安全可靠，適用於電力部門現場直流高壓試驗，避雷器直流特性測試及其它需要直流高壓的場合。

直流升壓變壓器具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全，通用性強和使用方便等特點。特別適用於電力系統、工礦企業、科研部門等對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進行匯頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。是高壓試驗中必不可少的重要設備。

節能低噪：採用優質冷軋硅鋼片疊裝；全斜接縫；採用特殊處理工藝，有效降低了運行時的震動和噪聲；以及計算機優化設計等新材料、新工藝、新技術的引入，使的變壓器更加節能、更加寧靜。

高可靠性：提高產品質量和可靠性，將是我們不懈的追求。在質保體系及可靠性工程方面進行大量的基礎研究，積極進行可靠性認證，進一步提高變壓器的可靠性和使用壽命。

環保特性：具有耐熱性，防潮性，穩定性，化學兼容性，低温性，抗輻射性和無毒性。

交流升壓變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其餘的繞組叫次級線圈。交流升壓變壓器具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全，通用性強和使用方便等特點。特別適用於電力系統、工礦企業、科研部門等對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進行匯頻或交流高壓下的絕緣強度試驗。是高壓試驗中必不可少的重要設備。

相對於油式變壓器,乾式升壓變壓器因沒有油，也就沒有火災、爆炸、污染等問題，故電氣規範、規程等均不要求乾式變壓器置於單獨房間內。特別是新的系列，損耗和噪聲降到了新的水平，更為變壓器與低壓屏置於同一配電室內創造了條件。乾式升壓變壓器的安全運行和使用壽命，很大程度上取決於變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組温度超過絕緣耐受温度使絕緣破壞，是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一，因此對變壓器的運行温度的監測及其報警控制是十分重要的，根據使用環境特徵及防護要求，乾式升壓變壓器可選擇不同的外殼。通常選用IP23防護外殼，可防止直徑大於12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進入，造成短路停電等惡性故障，為帶電部分提供安全屏障。若須將變壓器安裝在户外，則可選用IP23防護外殼，除上述IP20防護功能外，更可防止與垂直線成60°角以內的水滴入。但IP23外殼會使變壓器冷卻能力下降，選用時要注意其運行容量的降低。

低頻變壓器鐵芯磁通和施加的電壓有關。在電流中勵磁電流不會隨着負載的增加而增加。雖然負載增加鐵芯不會飽和，將使線圈的電阻損耗增加，超過額定容量由於線圈產生的熱量不能及時的散出，線圈會損壞，假如你用的線圈是由超導材料組成，電流增大不會引起發熱，但變壓器內部還有漏磁引起的阻抗，但電流增大，輸出電壓會下降，電流越大，輸出電壓越低，所以變壓器輸出功率不可能是無限的。假如你又説了，變壓器沒有阻抗，那麼當變壓器流過電流時會產生特別大電動力，很容易使變壓器線圈損壞，雖然你有了一台功率無限的變壓器但不能用。只能這樣説，隨着超導材料和鐵芯材料的發展，相同體積或重量的變壓器輸出功率會增大，但不是無限大！

變壓器 ---- 靜止的電磁裝置，變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能。 變壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。 變壓器原理與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組，與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組，一次繞組的，二次繞組的，電壓相量U1電壓相量U2，電流相量I1電流相量I2，電動勢相量E1電動勢相量E2，匝數N1匝數N2，同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為φm，該磁通量稱為主磁通。

物理公式：U1/U2=N1/N2 =I2/I1 （U1、U2為電壓，N1、N2為線圈匝數，I1I2為電流）。 ^[2] 

因變壓器出口短路導致變壓器內部故障和事故的原因很多，也比較複雜，它與結構設計、原材料的質量、工藝水平、運行工況等因數有關，但電磁線的選用是關鍵。從近幾年解剖變壓基於變壓器靜態理論設計而選用的電磁線，與實際運行時作用在電磁線上的應力差異較大。

1、繞組繞制較松，換位處理不當，過於單薄，造成電磁線懸空。從事故損壞位置來看，變形多見換位處，尤其是換位導線的換位處。

2、各廠家的計算程序中是建立在漏磁場的均勻分佈、線匝直徑相同、等相位的力等理想化的模型基礎上而編制的，而事實上變壓器的漏磁場並非均勻分佈，在鐵軛部分相對集中，該區域的電磁線所受到機械力也較大；換位導線在換位處由於爬坡會改變力的傳遞方向，而產生扭矩；由於墊塊彈性模量的因數，軸向墊塊不等距分佈，會使交變漏磁場所產生的交變力延時共振，這也是為什麼處在鐵心軛部、換位處、有調壓分接的對應部位的線餅首先變形的根本原因。

3、繞組的預緊力控制不當造成普通換位導線的導線相互錯位。

4、抗短路能力計算時沒有考慮温度對電磁線的抗彎和抗拉強度的影響。按常温下設計的抗短路能力不能反映實際運行情況，根據試驗結果，電磁線的温度對其屈服極限?0.2影響很大，隨着電磁線的温度提高，其抗彎、抗拉強度及延伸率均下降，在250℃下抗彎抗拉強度要比在50℃時下降上，延伸率則下降40%以上。而實際運行的變壓器，在額定負荷下，繞組平均温度可達105℃，最熱點温度可達118℃。一般變壓器運行時均有重合閘過程，因此如果短路點一時無法消失的話，將在非常短的時間內(0.8s)緊接着承受第二次短路衝擊，但由於受第一次短路電流衝擊後，繞組温度急劇增高，根據GBl094的規定，最高允許250℃，這時繞組的抗短路能力己大幅度下降，這就是為什麼Satons變壓器重合閘後發生短路事故居多。

5、採用軟導線，也是造成變壓器抗短路能力差的主要原因之一。由於早期對此認識不足，或繞線裝備及工藝上的困難，製造廠均不願使用半硬導線或設計時根本無這方面的要求，從發生故障的變壓器來看均是軟導線。

6、外部短路事故頻繁，多次短路電流衝擊後電動力的積累效應引起電磁線軟化或內部相對位移，最終導致絕緣擊穿。

7、繞組線匝或導線之間未固化處理，抗短路能力差。早期經浸漆處理的繞組無一損壞。

1、為保護高壓發生器及機頭內所裝的絕緣油的絕緣性能，一般不應隨意打開觀察窗口和擰鬆四周的固定螺釘，以防止油液吸潮或落灰塵而降低絕緣性能。

2、檢查變壓器周邊照明、散熱、除塵設備是否完好，並用乾淨的布擦去變壓器身及瓷瓶上的灰塵。

3、檢查變壓器高壓側負荷開關，確保操作靈活，接觸良好，傳動部分作潤滑處理。

4、拉開高壓接地刀，檢查接地處於斷開位置無誤後，合上高壓負荷開關，讓變壓器試運行，並取下高壓側標識牌，注意在斷開或合上變壓器高壓負荷開關時，現場必須有兩人以上。

5、當需要更換新油時，應取得當地電力部門的協助，檢查新油的性能，要求其絕緣強度不低於25000伏/2.5毫米；而組合機頭內的油絕緣強度應在30000伏/2.5毫米以上。

6、用2500V的搖表測量變壓器高低壓線圈絕緣阻值(對地和相間)，確認符合要求(在室温30℃時，10KV變壓器高壓側大於20MΩ，低壓側大於13MΩ。在測試前，應接好接地電線，測定完畢後，應進行放電。

7、高壓發生器或組合機頭必須有良好的接地線，應經常用歐姆表測量其外殼、控制枱外殼、外接地線三者是否導通，並緊固接地螺栓。 ^[3]