电源变压器的主要技术指标有哪些?
电源变压器有许多重要的技术指标。这些指标决定了它的性能、安全和使用效果。
主要指标包括:
额定功率:单位通常是 VA(伏安)或 kVA(千伏安)。这是变压器**重要的指标。它表示变压器在规定的频率和电压下,能长期连续工作的比较大输出容量。额定功率决定了变压器能带多大的负载。
额定电压:
一次侧额定电压: 指变压器一次绕组需要输入的正常工作电压。
二次侧额定电压: 指变压器一次侧加额定电压且空载时,二次绕组的输出电压。
变比: 指一次额定电压和二次额定电压的比值。
额定电流:
一次侧额定电流: 指变压器在额定功率、额定电压下工作时,一次绕组通过的电流。它等于额定功率除以一次额定电压。
二次侧额定电流: 指变压器在额定功率、额定电压下工作时,二次绕组通过的电流。它等于额定功率除以二次额定电压。电流大小决定了绕组导线的粗细。
频率:单位是 Hz(赫兹)。指变压器设计的工作电源频率(例如 50Hz 或 60Hz)。变压器只能在设计频率下正常工作。用错频率可能导致性能变差或损坏。
效率:效率是输出有功功率除以输入有功功率,结果用百分比表示。效率衡量变压器转换能量的能力。高效率意味着能量浪费少,运行成本低,发热小。主要损耗有铁损(空载时产生)和铜损(带负载时产生)。
电压调整率:指变压器从空载到满载时,二次侧输出电压变化的幅度。
通常用百分比表示:空载电压减去满载电压,再除以空载电压,乘以 100%。调整率小,说明带负载后电压下降少,供电更稳定。
温升:单位是 °C 或 K。指变压器在额定负载下长时间工作稳定后,其绕组(或油面)温度比环境温度高出的值。温升是限制变压器能力和寿命的关键因素。它与绝缘材料等级直接相关。
绝缘等级:指变压器所用绝缘材料能承受的最高工作温度等级。常见等级有 A (105°C), E (120°C), B (130°C), F (155°C), H (180°C), C (>180°C)。
短路阻抗:也叫阻抗电压,通常用百分比表示。
测量方法:把二次侧短路,在一次侧慢慢加电压,直到一次电流达到额定值。此时的一次电压除以一次额定电压,再乘以 100%,就是短路阻抗百分比。
短路阻抗很重要:它影响短路电流大小(阻抗大,短路电流小)、电压调整率(阻抗大,调整率通常大)、以及变压器能否并联运行(并联变压器阻抗要接近)。
空载损耗:单位是 W 或 kW。指变压器一次侧加额定电压、二次侧开路时消耗的功率。此时主要损耗是铁芯的铁损(磁滞和涡流损耗),与负载大小无关。
负载损耗:单位是 W 或 kW。指变压器二次侧短路、一次侧加电压使一次电流达到额定值时消耗的功率。此时主要损耗是绕组的铜损(电流流过电阻的损耗)。负载损耗随负载电流的平方变化。
连接组别:这个指标主要用于三相变压器。它表示一次和二次绕组怎么连接(星形 Y、三角形 D 或曲折形 Z)以及它们输出电压之间的相位差(用钟点数表示,如 Yyn0, Dyn11)。连接组别影响变压器能否并联、保护怎么设置以及电压波形。冷却方式:指变压器怎么散热。
常见方式:干式变压器: AN(自然风冷)/ AF(强迫风冷)油浸式变压器: ONAN(油浸自冷)/ ONAF(油浸风冷)/ OFAF(强迫油循环风冷)/ OFWF(强迫油循环水冷)等。
外形尺寸与重量:这关系到变压器安装的空间、运输和基础设计。
绝缘电阻与耐压水平:
绝缘电阻: 测量绕组之间、绕组对地的电阻值,检查整体绝缘好坏。工频耐压: 检验主绝缘(绕组间、绕组对地)强度的关键测试。
感应耐压: 检验纵绝缘(如匝间、层间)强度的测试。这些测试保证变压器使用安全,防止触电和短路。
噪声水平:单位是 dB(A)。指变压器运行时的声音大小。在需要安静的地方(如住宅、医院、办公室)特别重要。
过载能力:指变压器短时间内能承受超过额定负载的能力(例如 1.5倍额定负载运行30分钟)。这个能力由设计、绝缘等级和冷却方式决定。
安全标准与认证:指变压器符合的国家或国际安全标准(如 IEC, UL, CSA, GB 等)以及获得的认证标志。