針對隔離變壓器的應用探究

摘 要：隔離變壓器主要是用于電氣回路隔離，實現電氣系統一次側和二次側的有效隔離，并且隔離變壓器在電網中的應用可以有效抑制電力系統的高頻雜波，提高電網供電的穩定性，因此應合理應用隔離變壓器，保障隔離變壓器良好的應用性能。本文分析了隔離變壓器工作原理，闡述了隔離變壓器的具體應用，以供參考。

關鍵詞：隔離變壓器；應用；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.229

0 引言

近年來，我國電力系統快速發展，變壓器在電網中發揮著電壓變換和電能分配的重要作用，因此隔離變壓器的運行狀況對于電網的穩定性和安全性有著直接影響。隔離變壓器在結構、使用功能具有特殊性，被廣泛的應用在電力行業和電氣產品的整流電路的隔離電源中，因此應進一步推動隔離變壓器的廣泛應用。

1 隔離變壓器工作原理

隔離變壓器是基于電磁感應原理，其內部含有兩組線圈，在交流電作用下形成磁場，在磁場作用下副邊繞組可以產生電磁感應電動勢，若變壓器副邊繞組帶動負載，會產生大量的感應電流。由于隔離變壓器的副變繞組和原編繞組的匝數存在差異，通過調整副邊和原邊的匝數，實現隔離變壓器的變壓。在實際應用中，隔離變壓器用于用電設備和電網設備的隔離，滿足電力系統的安全性和穩定性要求，確保電源和用電設備之間沒有電聯系。隔離變壓器作為一種安全電源，用于電力設備維護檢修時的防雷、濾波和保護作用。結合實際需要，加工制作隔離變壓器的副邊和原邊，使其輸入端和輸出端呈現斷路狀態[1]，從而對輸入端發揮良好的過濾和保護作用，為各種用電設備提供穩定供電電源。由于不同廠家生產的隔離變壓器變比不一定都是1：1，并且控制變壓器和電子管設備也是隔離變壓器，因此隔離變壓器被廣泛的應用在彩電電視、電源適配器和空調系統維修。一般情況下，隔離變壓器的副邊和原邊繞組具有電路隔離的作用，在高頻狀態下，隔離變壓器的副邊和原邊繞組之間的電容會產生靜電干擾問題。另外，為了避免隔離變壓器出現靜電干擾，在不同鐵心柱上合理設置隔離變壓器副邊和原邊繞組，減小副邊和原邊之間的電容，并且可根據隔離變壓器應用要求，同心放置隔離變壓器副邊和原邊繞組，還需要在原邊和副邊繞組之間進行靜電屏蔽，提高隔離變壓器的抗干擾性。

2 隔離變壓器的具體應用

2.1 在電源接入電網中的應用

我國電力系統最基本的運行要求是保障電氣設備和電力運行維護工作人員的安全，因此合理設計和選擇電氣設備，滿足電網的過電壓和短路電流要去，并且嚴格按照我國電網相關運行標準，做好預防性試驗，一旦發現安全隱患，及時進行處理解決。在隔離變壓器現場運行過程中，嚴格遵守相關規程，以隔離變壓器在電源接入電網中的應用為例，某電廠主要設置3臺機組，一號機組在35kVI段母線上供電，二號機組和35kVI段母線并聯，三號機組并聯在6kVIII段母線供電[2]。35kV變電所和6kV并聯母線直接進行供電，通過消弧線圈用于補償，但是不能實現電容電流和自動跟蹤和補償，無法保障其安全性，并且6kVI段上的兩排開關柜采用并聯設計形式，通過母線橋連接開關柜，裝設母線聯絡線和避雷器設置在變壓器下側，直配線和并網線設置在變壓器開關柜上側，結合當前的設計形式，改造變壓器上側母線。分析6kVI段母線改造的運行情況，在實際應用中6kVI段母線不僅具有并網和直流配線供電功能，改造后的母線還增加了隔離變壓器的電源開關，結合6kV隔離母線布置形式，其不僅具有穩定的并網功能，而且增加了直配線路的計量和供電功能[3]。另外，6kV母線上設置隔離變壓器后，一號機組和二號機組的母線只需要承擔電廠的供電負荷，明顯減小電流損耗，確保分布式小型電源的安全、穩定運行，達到保護電氣設備運行的要求。并且通過應用隔離變壓器，有效消弱了分布式電源周圍的電力諧波，減小分布式電源的短路電流和單相接地電流，減小分布式電源故障隱患，延長其使用壽命，保障整個分布式電源系統的安全性和可靠性。

2.2 配合單相調壓器擴展

隔離變壓器和單相調壓器相配合，在額定電流條件下，使輸出電壓調節范圍達到0～440V，并且為了發揮隔離變壓器的應用效能，隔離變壓器容量應小于調壓器容量，輸出負載電流應小于隔離變壓器和調壓器的額定電流，在隔離變壓器兩側接入輸入端，如圖1所示，使端口位置的對地電壓滿足“低壓電器端口位置對地電壓應小于220V”。

2.3 組成可調移相器

在電場干擾環境中測試小電容介質損耗或者調試繼電保護裝置時，需要采用可調移相器，這時可通過單相調壓器和隔離變壓器組成移相器。按照電路設計要求進行接線，三相電源通過HK換相開關切換隔離變壓器和單相調壓器組合，再通過調節調壓器的T1和T2端，輸出0～360度移相可調電壓，結合實驗計算要求，輸入電源的相電壓為220V，移相后的輸出電壓控制在180～220V，通過調壓器T3調整UOA，獲得要求的電壓值[4]。當單相電源移相時，也可以使可變電阻、電容、單相調壓器和隔離變壓器組成可調移相器，通過改變可變電阻，獲得要求的可調移相電壓。電源移相角度與容抗與電阻的比值成正比，這種電路可以實現電壓實時調節，并且移相角度相對較大。但是在實際應用中，應注意這種可調移相器運行效率較低，需要達到一定電壓負荷能力時，必須設置較大的可調電阻和大容量電容器。

3 結束語

隔離變壓器是一種重要的電氣裝置，被廣泛的應用在電力工程、機械制造、音視頻類設備[5]、信息類設備[6]、醫藥設備等領域中，為了進一步發揮隔離變壓器的應用效能和優勢，應全面了解隔離變壓器的工作原理，認真分析和研究隔離變壓器應用要求，加大對隔離變壓器應用的研究，推動隔離變壓器的快速發展。

參考文獻：

[1]朱正會.隔離變壓器在電網中的應用分析[J].電氣技術，2013（08）：80-81+88.

[2]高喜范.隔離變壓器原理及其應用[J].內蒙古石油化工，2012（11）：17.

[3] 雷志銀，李延軍，李玉貴. 隔離變壓器在電力系統中的應用[J].今日科苑，2014，20：73.

[4]董其國.單相隔離變壓器的功能及實際應用[J].電工技術，2013（06）：9.

[5]GB8898-2011（IEC 60065：2005，MOD）《音頻、視頻及類似電子設備 安全要求》.

[6]GB4943.1-2011 （IEC 60950-1：2005，MOD）《信息技術設備 安全 第1部分：通用要求》.

作者簡介：袁行超（1987-），男，四川成都人，本科，研究方向：電氣產品安規檢測。endprint