【原創(chuàng)】手把手教你如何選擇數(shù)據(jù)中心的變壓器！

yi321yi 2016-09-13

展開全文

主要內(nèi)容

電力變壓器是變電所中最重要的一次設(shè)備，其功能是將電力系統(tǒng)中的電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。下面我們簡單介紹下變壓器的相關(guān)知識。

1電力變壓器的常用類型

按照用途分類：升壓變壓器,降壓變壓器。

按相數(shù)分類：單相變壓器，三相變壓器。

按繞組材料分類：銅繞組變壓器，鋁繞組變壓器。

按繞組形式分類：雙繞組變壓器，三繞組變壓器，自耦變壓器。

按調(diào)壓方式分類：無載調(diào)壓變壓器，有載調(diào)壓變壓器。

按繞組絕緣和冷卻方式分：油浸式變壓器，干式（環(huán)氧樹脂澆注絕緣）變壓器，充

氣式（SF6氣體）變壓器。

2電力變壓器的類型

按照國家規(guī)定，從1965年10月1日起，變壓器一律實行漢語拼音字母的新型號。

1.產(chǎn)品類別：O-自耦變壓器，通用電力變壓器不標H-電弧爐變壓器，C-感應(yīng)電爐變壓器，Z-整流變壓器K-礦用變壓器，Y-試驗變壓器。

2.相數(shù)：D-單相變壓器，S-三相變壓器，SC-三相固體成型。

3.冷卻方式：F-風(fēng)冷式，W-水冷式，油浸自冷式和空氣自冷式不標。

4.油循環(huán)方式：N-自然循環(huán)，O-強迫導(dǎo)向循環(huán)，P-強迫循環(huán)。

5.繞組數(shù)：S-三繞組（雙繞組不標）。

6.線圈導(dǎo)線材料：L-鋁繞組（銅繞組不標），B-低壓箔式線圈。

7.調(diào)壓方式：Z-有載調(diào)壓（無載調(diào)壓不標）。

8.性能水平代號（設(shè)計序號）：7，8，9，10，11。

SCB-1000KVA/10KV/0.4KV(請大家自行解讀)

3電力變壓器的連接組別

按照國家標準，雙繞組電力變壓器采用以下三種聯(lián)結(jié)組別：

大寫字母表示一次側(cè)的接線方式，小寫字母表示二次側(cè)的接線方式。Y或y表示星型接線，D表示三角形接線。數(shù)字采用時鐘表示法，用來表示一二次側(cè)線電壓的相位關(guān)系，一次側(cè)線電壓量作為分針，固定指在12點位置，二次側(cè)點線電壓相量為時針。

YNd11接線：主要用于高壓側(cè)為110kv及以上的大電流接地系統(tǒng)中的變壓器

Yd11接線：主要用于高壓側(cè)為35-60kv，低壓側(cè)為6-10kv的輸配電系統(tǒng)。其低壓側(cè)采用三角形接法可以改善電網(wǎng)的電壓波形，從而使三次諧波電流只能在三角形繞組內(nèi)形成環(huán)流，不至于傳輸?shù)接脩艉凸╇娋€路中去

Yyn0接線：用于高壓側(cè)為6-10kv，低壓側(cè)為380/220v的配電變壓器，其低壓側(cè)引出中性線，構(gòu)成三相四線制供電。近年來,Dyn11接線的配電變壓器已經(jīng)在逐步推廣和使用。Yyn0接線的變壓器中性線電流不得超過二次繞組額定電流的25%，而Dyn11接線的變壓器中性線電流不得超過二次繞組額定電流的75%。

4電力變壓器的過負荷能力

變壓器的額定容量和實際容量

變壓器的額定容量是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，在規(guī)定的使用年限（20年）內(nèi)，室外安裝時，所能連續(xù)輸出的最大視在功率。

GB1094-1996《電力變壓器》規(guī)定，變壓器正常使用溫度條件為：

最高溫： 40℃

高日平均氣溫： 30℃

最高年平均氣溫： 20℃

安裝地最高年平均氣溫每升高1℃，實際容量減少1%。

一般室內(nèi)變壓器，由于散熱條件差，按照室內(nèi)環(huán)境溫度比室外大約高8℃。

正常過負荷

室內(nèi)變壓器的正常過負荷不得超過20%，室外變壓器的正常過負荷不得超過30%，干式變壓器不考慮正常過負荷。

事故過負荷

運行規(guī)程規(guī)定：變壓器在事故下一臺運行時，如果油浸式變壓器的日負荷率小于0.75，變壓器可以連續(xù)過負荷40%，但過負荷的天數(shù)不能超過5天。

5各類變壓器性能比較

說到這里，我們不得不提變壓器屆的后起之秀——非晶合金變壓器。

非晶合金變壓器由非晶態(tài)材料制造。非晶態(tài)材料通常采用快速凝固工藝，將處于熔融狀態(tài)的合金液體在千分之一秒內(nèi)將1300℃的合金液體冷卻到室溫，導(dǎo)致原子無規(guī)則排列，形成新材料。

非晶合金能夠大幅度減少變壓器的空載損耗，通常傳統(tǒng)硅鋼變壓器空載損耗在2400W左右（2000KVA變壓器），而非晶合金變壓器通常能達到900W。節(jié)能效果明顯，但是由于制造成本較高，價格較為昂貴，目前并不適合在數(shù)據(jù)中心中大量使用。

6變壓器相關(guān)材料的絕緣等級

A級絕緣

（經(jīng)過絕緣浸漬處理的棉紗、絲、普通漆包線的絕緣漆）材料允許溫度攝氏105度，

額定運行溫度攝氏95度，最高允許值攝氏140度（超過此溫升，絕緣的損壞率將超過允許范圍）

E級絕緣

（環(huán)氧樹脂、三醋酸纖維薄膜、聚脂薄膜、高強度漆包線的絕緣漆）材料允許溫度攝氏120度，額定運行溫度攝氏110度，最高允許值攝氏55度（超過此溫升，絕緣的損壞率將超過允許范圍）

B級絕緣

（云母、玻璃纖維、石棉等無機物用有機材料粘合或浸漬）材料允許溫度攝氏130度，額定運行溫度攝氏120度，最高允許值攝氏165度（超過此溫升，絕緣的損壞率將超過允許范圍）。

F級絕緣

（云母、玻璃纖維、石棉等無機物用特殊有機材料粘合或浸漬，例如采用硅有機化合物改性的合成樹脂漆為粘合劑）材料允許溫度攝氏155度，額定運行溫度攝氏145度，最高允許值攝氏190度（超過此溫升，絕緣的損壞率將超過允許范圍）

H級絕緣

（云母、玻璃纖維、石棉等無機物用特殊有機材料粘合或浸漬，例如采用硅有機漆粘合或浸漬，硅有機橡膠、無機填料）材料允許溫度攝氏180度，額定運行溫度攝氏175度，最高允許值攝氏220度（超過此溫升，絕緣的損壞率將超過允許范圍）。

C級絕緣

（特種紙張、層壓板等，例如芳族聚酰胺聚合物）材料允許溫度攝氏220度，額定運行溫度攝氏210度，最高允許值攝氏250度（超過此溫升，絕緣的損壞率將超過允許范圍）

7變壓器的阻抗電壓百分率Uk（%）

阻抗電壓百分率又稱短路電壓百分比，表明變壓器內(nèi)阻抗的大小。對于雙繞組變壓器來說，當副邊被人為的短路，在原邊施加一個電壓，待原邊和副邊的電流都達到額定值時，這個原邊電壓的數(shù)值，稱為阻抗電壓或短路電壓。把這個數(shù)值與額定電壓相比用百分數(shù)表示，即為該臺雙繞組變壓器的阻抗電壓百分率。

阻抗電壓百分率Uk (%)是涉及到變壓器設(shè)備成本、效率和運行的重要經(jīng)濟指標和對變壓器進行狀態(tài)診斷的主要參數(shù)依據(jù)之一。

同容量的變壓器，阻抗電壓小的成本低，效率高，價格便宜，另外運行時的壓降及電壓變動率也小，電壓質(zhì)量能夠輕易得到控制和保證，因此從電網(wǎng)的運行角度考慮，希望阻抗電壓小一些好。但從變壓器限制短路電流條件考慮，則希望阻抗電壓大一些好，以免電氣設(shè)備（如斷路器、隔離開關(guān)、電纜等）在運行中經(jīng)受不住短路電流的作用而損壞。

考慮到不同阻抗變壓器對下端出線斷路器，隔離開關(guān)，線纜等的影響，以一個數(shù)據(jù)中心運行十五年，滿載10臺2000KVA變壓器的規(guī)模進行計算。選擇6%和8%的阻抗的變壓器，在電費上的差別在53萬元左右。對比于在電氣設(shè)備上的投資，節(jié)省較少。

最后，讓我們的變壓器，更好的為我們的數(shù)據(jù)中心服務(wù)吧~！

版權(quán)聲明：本文為原創(chuàng)文章，版權(quán)歸“數(shù)據(jù)中心最佳實踐”公眾號所有，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)載。轉(zhuǎn)發(fā)時請保持原文完整，并注明出處。一切侵權(quán)行為將遭到投訴。感謝理解。