变压器构成及原理

LM2931的基本应用电路
移圈调压器主绕组和辅助绕组匝数是相等的,组成一次绕组,而且彼此反向串联,使两者所产生的磁通方向相反,如图50所示,因此要求主绕组为右绕向,辅助绕组为左饶向。我厂1985年4月在生产TDY-250/10单相移圈调压器时,设计图纸把主绕组和辅助绕组全部设计成右绕向,在套包时被发现。为此采取的变更措施是把辅助绕组上端部引出头h通过包间油道引到下端部当A出头,而把下端部的引出头A也通过包间油道引到上端部当h出头,一台并联的三个单元都做了相同的处理,使设计的错误在制造中造成的影响压缩到最小。
75 相间隔板在产品设计时如何正确应用
(1)该有相间隔板的却没有
变压器设计书中,对圆筒式高压绕组在外且为角接连线,由于相间电压为线电压,其相间距离要比星接的要大,另外还加2mm厚的相间隔板。
在图纸设计中,有的人能记住这点,但有些人却不了解此要求,按他们图纸干出的产品,其圆筒式角接的高压绕组相间紧靠,而在图纸中却不到需要的相间隔板。
无相间隔板的情况发生多次,但由于相间还隔着几张电缆纸和布带,还能承受住相间感应电压。这种情况在成品试验时还不曾发生相间击穿,所以在后来设计这类产品图纸时相间隔板之物几乎被人遗忘,此事的后果只能降低这类变压器在用户那儿使用的安全系数。
(2)不该有相间隔板的却有
按正常的变压器设计,对圆筒式高压绕组在外且星接的产品,其相间电压很低不必用相间隔板,但在1997年6月生产的S7 -100/35和S7 -50/35均设计有相间隔板。其结果在S7 -50/35工频耐压试验时,电压升到80KV时产品被击穿且成高压匝间,经吊心检查发现,击穿通道是从高压绕组下端部经过与高压绕组紧挨的相间隔板,穿过下铁轭绝缘板对下铁轭击穿,相间隔板下部烧了个浅黑道,下铁轭绝缘板被烧了个小洞。
如果该种变压器没有设计相间隔板,则高压绕组对地绝缘中有相当于相间隔板被击穿距离的2/3油隙和
1/3的纸板表面距离。由于油隙耐电强度是纸板表面的3倍,高压绕组原有的对地绝缘耐电强度是相间隔板表面的2倍多,故这种结构的变压器安上相间隔板,就象用耐电强度低的材料把耐电强度高的材料给短接,由此带来不必要地损失。
76 图省料导致接线端子返工
1986年8月我厂购买兄弟单位一套ZHSSPZ-6300/10图纸,本厂设计人员在审图时,觉得原图把变压器箱盖出线端子排设计的太大,改成
100*10的端子排,端子排之间的三角连线也改成100*10的铜排,并声称改后成本比原图节省几千元。
该变压器在成都一家碳素厂投产不久,因端子排发热严重、胶垫老化、严重漏油,让本厂去人处理。实践证明原图纸端子排设计尺寸正确,只好按原图纸重新加工端子排、修改箱盖,花费3万余元,修后的地方用户使用至今再没发生端子排严重发热的情况。
当时此台变压器审后生产图下发到车间,车间在读图时就发现铜排100*10作为引线铜排浸在油中冷却通过3550A的电流还可以,但100*10铜排作为端子排在空气中冷却,经查“变压器高压电器和套管的接线端子标准JB1046-67”,单面连接通过的额定电流只为1500A。此事当时虽做反映,但未
引起重视,也许当年有些设计人员把油冷却和空气冷却没有区别对待,而引起这个设计失误。
77  SFSZ7 -31500/110设计中的一处错误
高频变压器参数(1)情况介绍
1992年4月,某设计人员设计的SFSZ7 -31500/110电力变压器,图纸通过审核、工艺会签等关,在绕线车间绕第一包时设计错误被人发现,经有关部门研究,在原有设计基础上做些修改,现把设计错误及修改情况作一介绍。
(2)线饼内径垫条设计错误及后果
此高压绕组匝数排列如图51,线饼内径垫条设计错误见52,由此带来的后果如下:
1)FB-Y7之间及FB'-Y1之间中断点绝缘隔板每边的两饼线,按正常设计都有内径垫条,其好处是,一方面增加了中断点之间的距离,另一方面底部“S”弯跨饼都在相等高度上进行,无须爬坡。按图52绕包,一饼跨到另一饼上跨高达23mm,在操作上是不准许的也是不可能的。
2)操作人员在保证图纸上每边只垫一饼垫条,而又使饼间
“S”弯跨饼等高,只好使导线与垫条一起爬升,把起电气绝缘作用的23mm厚垫条单纯当作填饼垫条。使中断点承受工作电压为3万伏的FB-Y7之间与承受工作电压为4万伏的FB'-Y1之间绝缘距离大为降低。
(3)修改措施
1)原图起绝缘作用的23mm厚垫条只好被当作不起绝缘作用的一般垫条,中断点两边饼的底部“S”弯原图在一档内,现错开两档,其好处能挽回23mm厚垫条绝缘的一小部分,但造成绕组外径局部高,局部低。
2)减少其它饼间垫块用来加大中断点垫块厚度。
(4)本台中断点之间电压及修改后中断点绝缘距离同另一台同结构的SFSZL7 -16000/110相比较见表13。
由表13可以看出,SFSZ7 -31500/110虽经努力修改,终因结构已定,它的两个中断点电压虽比SFSZL7-16000/110要高,但中断点之间绝缘距离还是比SFSZL7-16000/110要短些。此台变压器虽通过试验合格,也在用户那儿运行至今,但是它的耐受过电压冲击先天不足,还是令人担忧的。
高频变压器
高频链逆变技术用高频变压器代替传统逆变器中笨重的工频变压器,大大减小了逆变器的体积和重量。在高频链的硬件电路设计中,高频变压器是重要的一环。
设计高频变压器首先应该从磁芯开始。开关电源变压器磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料,它有较高磁导率,低的矫顽力,高的电阻率。磁导率高,在一定线圈匝数时,通过不大的激磁电流就能承受较高的外加电压,因此,在输出一定功率要求下,可减轻磁芯体积。磁芯矫顽力低,磁滞面积小,则铁耗也少。高的电阻率,则涡流小,铁耗小。铁氧体材料是复合氧化物烧结体,电阻率很高,适合高频下使用,但Bs值比较小,常使用在开关电源中。

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