變壓器安全性指標(biāo)研究

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　　專家認(rèn)為，安全和高效是變壓器產(chǎn)品最重要的兩個(gè)指標(biāo)，電動車、新能源等大功率市場在保證效率的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)安全性。

　　一、無變壓器逆變器可降低復(fù)雜性并實(shí)現(xiàn)功率最大化

　　(一)、對整個(gè)行業(yè)來說，繼續(xù)增強(qiáng)性能、提高效率以及降低成本才是至關(guān)重要的。提高大型投資設(shè)備的質(zhì)量和性能是不斷增加收益的一種途徑，此外，逆變器的性能和效率與光伏模塊和數(shù)組同樣重要。例如，通常規(guī)模在1到2兆瓦的商業(yè)項(xiàng)目，在連接點(diǎn)位于大樓入口變壓器低壓側(cè)要求配有一至八個(gè)逆變器，并且每個(gè)逆變器都要配有單獨(dú)的、定制的隔離變壓器--即使變壓器已與逆變器集成。而真正的無變壓器設(shè)計(jì)的逆變器才能支持直接的連接，不需要任何其它的變壓器設(shè)備和定制修改，而且也不會產(chǎn)生系統(tǒng)平衡成本。對于那些中壓變壓器連接點(diǎn)在5到12.7千伏之間的公用安裝項(xiàng)目，可將多個(gè)無變壓器逆變器整合成一個(gè)大小適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)中壓變壓器。變壓器可以放在電場的任何位置，以靠近逆變器是最合適的。

　　(二)、無變壓器逆變器技術(shù)和兩極數(shù)組配置

　　采用了無變壓器逆變器技術(shù)的太陽能光伏系統(tǒng)在發(fā)電時(shí)，光伏模塊和負(fù)載之間不需要任何變壓器--通常為高壓交流電 (HVAC) 設(shè)備和商業(yè)熒光照明。真正的無變壓器逆變器可將電力從逆變器直接轉(zhuǎn)換并傳輸?shù)剿截?fù)載中。這要?dú)w功于采用雙極 ±600 VDC 數(shù)組配置。真正的無變壓器逆變器直接固定在建筑物的入口處，甚至是固定在一個(gè)尺寸足夠大的配電安裝板上。由于沒有隔離變壓器，從光伏模塊電源獲得的額外的1%到2%能源效率直接進(jìn)入負(fù)載，在功率為500千瓦的時(shí)候，這意味著最低免費(fèi)額外提供了5千瓦的輸出。此外，直接轉(zhuǎn)變成可用的電壓，而不是較低的單極逆變器交流電壓，而交流電電流降低一半以上，從而降低了交流電一端的電線成本。

　　(三)、無變壓器逆變器的尺寸約為傳統(tǒng)逆變器的一半，可直接轉(zhuǎn)換成更高的電壓，這就減少了所需占地面積、運(yùn)輸和起重設(shè)備成本(加上遞增的設(shè)備墊板或公用機(jī)箱建造成本)以及連接繞組的大小和數(shù)量。目前，許多機(jī)構(gòu)都紛紛采用了無變壓器的逆變器技術(shù)，這種新的配置正在改變著行業(yè)面貌。

　　二、變壓器本體噪聲的高低也是衡量制造廠設(shè)計(jì)能力和生產(chǎn)水平的重要指標(biāo)之一?，F(xiàn)從變壓器噪聲產(chǎn)生的機(jī)理出發(fā)，分析變壓器噪聲的形成、傳播及設(shè)計(jì)低噪聲變壓器采取的技術(shù)措施和計(jì)算方法。

　　(一)、 變壓器噪聲產(chǎn)生機(jī)理

　　變壓器的噪聲是由變壓器本體振動及冷卻裝置振動而產(chǎn)生的一種連續(xù)性噪聲。變壓器噪聲的大小與變壓器的容量、硅鋼片材質(zhì)及鐵心磁通密度等因素有關(guān)。

　　(1)變壓器本體產(chǎn)生噪聲機(jī)理：國內(nèi)外的研究結(jié)果表明，變壓器本體振動的根源在于硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵心振動。

　　(2)冷卻裝置產(chǎn)生噪聲機(jī)理：冷卻裝置噪聲也是由于其振動而產(chǎn)生。冷卻裝置振動的根源在于冷卻風(fēng)扇和變壓器油泵在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動;變壓器本體的振動通過絕緣油、管接頭及其裝配零件等，傳遞給冷卻裝置，使冷卻裝置的振動加劇，輻射的噪聲加大。

　　(二)、 噪聲的傳播路徑

　　變壓器通過空氣向四周輻射的噪聲是由兩部分組成，一部分是由鐵心繞組的振動通過結(jié)構(gòu)件和絕緣油傳給油箱，由油箱振動而產(chǎn)生的本體噪聲;另一部分是由冷卻風(fēng)扇和變壓器油泵振動而產(chǎn)生的冷卻裝置噪聲。變壓器本體噪聲完全取決于鐵心的磁致伸縮振動。