現(xiàn)實(shí)中的變壓器理想變壓器的三個(gè)條件,現(xiàn)實(shí)中的變壓器一個(gè)都達(dá)不到。下面我們一個(gè)一個(gè)詳談。是無(wú)窮大的電感值。即使我們采用世界上磁導(dǎo)率高的鐵芯材料,把鐵芯的橫截面做得很大,并且纏繞很多很多匝線圈,終的電感值依然是有限的,依然存在勵(lì)磁電流,只不過(guò)勵(lì)磁電流比較小,在很多場(chǎng)合可以忽略而已。事實(shí)上,受限于應(yīng)用場(chǎng)景,產(chǎn)品的體積和成本通常是受限的,這意味著鐵芯不可能做得很大,也不可能纏繞很多線圈,甚至鐵芯也可能只能使用普通的軟磁材料。終的產(chǎn)品做下來(lái),勵(lì)磁電感雖然也大,勵(lì)磁分支的電流較小,但也不可能小到忽略不計(jì)。去除了無(wú)窮大的電感值這個(gè)條件,我們的變壓器就退化到了全耦合變壓器。但即使退化為全耦合變壓器,它的兩個(gè)條件我們?nèi)匀贿_(dá)不到,因?yàn)闊o(wú)論我們?cè)趺醋儞Q花樣去纏繞,也不可能 完全耦合,總有一部分磁通交鏈不到另一個(gè)線圈上。而且繞組使用的銅線本身就有電阻,交變磁場(chǎng)還會(huì)在磁芯中產(chǎn)生渦流,造成渦流損耗和磁滯損耗,根本不可能實(shí)現(xiàn)無(wú)損。
這類發(fā)電機(jī)大的好處就是省掉變壓器投資,總投資上算下來(lái)有10%的降低,并且在效率上略常規(guī)的發(fā)電機(jī)變壓器組,還節(jié)省了無(wú)功功率需求,但是代價(jià)還是不小的。由于高壓導(dǎo)線的絕緣設(shè)計(jì)要求在電機(jī)上使用類似電纜的圓形導(dǎo)體而非傳統(tǒng)的扁線棒。圓形導(dǎo)體好處是電場(chǎng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,基本解決電暈,提高安全性。由于絕緣設(shè)計(jì),需要大量預(yù)先規(guī)定的不同尺寸的電纜,并且接頭部分有很高要求,無(wú)論是工藝還是接頭數(shù)量的設(shè)計(jì);由于電機(jī)磁場(chǎng)特性,還要求在高壓電纜的多芯絞線之間有氧化層絕緣。由于高壓需要增加每槽導(dǎo)體數(shù)量,電機(jī)整體尺寸上付出了明顯代價(jià),相當(dāng)于常規(guī)發(fā)電機(jī)的120%~140%。鐵芯設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,高壓繞組銅耗低,大部分損耗集中在定子鐵芯(磁密增加也加劇鐵損),但是鐵芯接地,水冷設(shè)計(jì)反而簡(jiǎn)單,主要問(wèn)題是導(dǎo)體在槽內(nèi)固定、鐵芯溫升振動(dòng)增加可能導(dǎo)致的變形。有的壓電機(jī)還設(shè)計(jì)用于廠用電的輔助繞組。這類壓電機(jī)在故障行為上和傳統(tǒng)的發(fā)變組區(qū)別也很大,繼電保護(hù)這塊也屬于探索階段,雖然可靠性理論上并不差,但內(nèi)部故障后的修復(fù)工作會(huì)比較復(fù)雜。總的來(lái)講,這是一個(gè)很有潛力的新技術(shù),但目前還是起步階段,未來(lái)在風(fēng)電尤其是海上風(fēng)電上可能會(huì)有很大應(yīng)用;同類技術(shù)可以在干式變、高壓電機(jī)上應(yīng)用。不過(guò)國(guó)內(nèi)的壓電纜技術(shù)水平上并不是的,這種吃螃蟹的開(kāi)發(fā)工作,進(jìn)展和阿爾斯通會(huì)有比較大差距。
配電變壓器為工礦企業(yè)與民用建筑供配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一,它將10(6)kV或35kV網(wǎng)絡(luò)電壓降至用戶使用的230/400V 母線電壓。此類產(chǎn)品適用于交流50(60)Hz,三相大額定容量2500kVA(單相大額定容量833kVA,一般不推薦使用單相變壓器),可在戶內(nèi)(外)使用,容量在315kVA 及以下時(shí)可安裝在桿上,環(huán)境溫度不40℃,不低于-25℃,高日平均溫度30℃,高年平均溫度20℃,相對(duì)濕度不超過(guò)90%(環(huán)境溫度25℃),海拔高度不超過(guò)1000m。若與上述使用條件不符時(shí),應(yīng)按GB6450-86的有關(guān)規(guī)定,作適當(dāng)?shù)亩~調(diào)整。