
GSB-30KVA/50KV 交直流串級(jí)試驗(yàn)變壓器的“串級(jí)"結(jié)構(gòu),并非簡(jiǎn)單的物理堆疊,而是通過(guò)“電磁耦合 + 電位疊加"的巧妙設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。其核心在于利用勵(lì)磁繞組為上一級(jí)變壓器供電,并將各級(jí)高壓繞組串聯(lián),使電壓逐級(jí)累加。
針對(duì) 30kVA/50kV 這一規(guī)格,通常采用兩臺(tái)單級(jí)變壓器進(jìn)行串級(jí)連接。以下是其具體的實(shí)現(xiàn)原理與結(jié)構(gòu)拆解:
串級(jí)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)原理
級(jí)間供電:特殊的“勵(lì)磁繞組"
除了常規(guī)的初級(jí)(低壓)和次級(jí)(高壓)繞組外,串級(jí)變壓器的每級(jí)(除最后一級(jí)外)內(nèi)部都多繞了一個(gè)勵(lì)磁繞組(或稱串激繞組)。
工作流程:電源(如 400V)接入第一級(jí)(底部)的初級(jí)繞組,它除了產(chǎn)生高壓外,還通過(guò)勵(lì)磁繞組感應(yīng)出一個(gè)電壓(如 10kV),這個(gè)電壓直接供給第二級(jí)(頂部)的初級(jí)繞組作為其電源。
這樣,第二級(jí)無(wú)需直接接地,其能量由第一級(jí)“輸送"上來(lái)。
電壓疊加:高壓繞組串聯(lián)
第一級(jí)的高壓繞組尾端(X)接地,首端(A)連接到第二級(jí)的高壓繞組尾端(X)。
第二級(jí)的高壓繞組首端(A)作為最終的高壓輸出端。
由于第二級(jí)的箱體(外殼)電位已處于第一級(jí)的輸出電壓(如 25kV)上,因此第二級(jí)必須安裝在絕緣支架上,與地絕緣。
總輸出電壓 = 第一級(jí)輸出電壓 + 第二級(jí)輸出電壓。
GSB-30KVA/50KV 典型配置拆解
對(duì)于 50kV 的輸出電壓,通常采用兩級(jí)串級(jí)方案,將兩臺(tái) 25kV 的變壓器串聯(lián)起來(lái)。
參數(shù) | 第一級(jí)(底部) | 第二級(jí) (頂部) | 備注 |
單級(jí)額定電壓 | 25 kV | 25 kV | 單級(jí)絕緣等級(jí)降低,制造更容易 |
單級(jí)容量 | 30 kVA | 15 kVA | 串級(jí)容量比為 2:1 |
對(duì)地電位 | 0 kV (接地) | 25 kV (懸浮) | 第二級(jí)需絕緣支撐 |
功能 | 提供能量 + 為上級(jí)供電 | 僅進(jìn)行電壓疊加 | 第一級(jí)負(fù)擔(dān)更重 |
容量關(guān)系說(shuō)明:
第一級(jí)(30kVA)不僅要向負(fù)載輸出功率,還要為第二級(jí)提供勵(lì)磁功率(15kVA),因此其容量為 30kVA。
第二級(jí)僅需提供自身的輸出功率(15kVA)。
總裝置容量為 30kVA,輸出電流 = 30kVA / 50kV = 600mA。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與注意事項(xiàng)
絕緣支撐:第二級(jí)變壓器必須放置在絕緣支柱上,其外殼帶有高電位,操作時(shí)需保持安全距離。
GSB 系列采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式絕緣,相比油浸式,更適合串級(jí)結(jié)構(gòu),避免了油介質(zhì)的泄漏和污染問(wèn)題,且重量更輕,便于現(xiàn)場(chǎng)組裝。
連接方式:級(jí)間通過(guò)高壓屏蔽電纜和專用連接器連接勵(lì)磁繞組與高壓繞組,確保在高電位下的連接可靠性。
總結(jié):GSB-30KVA/50KV 的串級(jí)實(shí)現(xiàn),本質(zhì)上是將兩臺(tái) 25kV 變壓器通過(guò)內(nèi)部勵(lì)磁繞組耦合供電和外部高壓繞組串聯(lián)的方式,實(shí)現(xiàn)了 50kV 的高壓輸出,同時(shí)解決了單臺(tái)大容量變壓器笨重、絕緣難的問(wèn)題。