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空載運行
變壓器繞組開路的工作狀態(tài)
基本信息
| 中文名 | 空載運行 |
| 外文名 | no-load running |
| 取決于 | 電源頻率和鐵芯材料磁滯回線面積 |
| 含義 | 變壓器的一次繞組接入電源，二次繞組開路的工作狀態(tài) |
| 應用 | 變壓器 |
基本介紹
實用方法
決策模型
建立了一種變頻數控機床主傳動系統(tǒng)的功率方程，如果用P(ω)來表示數控機床主傳動系統(tǒng)在某一轉速下電動機無機械負載時的損耗功率(P(ω)=ΔP+P，其中，ΔP為變頻器功率損耗，P為電動機的空載功率)，而不管其具體構成，式中，P為數控機床主傳動系統(tǒng)總輸入功率；b為電動機的載荷系數；α為機床主傳動系統(tǒng)的載荷損耗系數；P為切削功率；M為機床主傳動系統(tǒng)等效到電動機軸的等效非載荷庫侖摩擦力矩；ω為電動機輸出軸的角速度；B為機床主傳動系統(tǒng)等效到電動機軸的等效黏性阻尼系數；J為機床主傳動系統(tǒng)的轉動慣量系數；t為時間變量。
由于啟動瞬間電動機電磁場突變的特殊性，因此P(ω)不僅與ω有關，而且在啟動瞬間有突變。由于這種突變過程是時間的瞬間變化過程，因此P(ω)可以表示為P(ω，t)。
模型的建立
停機節(jié)能理論決策模型中，空載時間T是數控程序中的已知數，K是根據實際情況事先給定的一個常數。為求解P、E和T，提出了一種通過建立測試數據表得到擬合曲線公式的快速和較準確的處理方法。
運行步驟
根據數據編程中的工步間空載運行時間T、前一工步結束時刻t、后一工步的開始時間t+1和轉速n，進行決策，若應進行停機，則在數控程序中編入在t時刻停機的代碼，在t+1-T時刻開始啟動，就會自然產生停機節(jié)能效果。操作過程簡單方便。
運行試驗方法
隨行著高電壓大容量變壓器的日益增多，空載運試驗作為檢驗鐵心磁路設計、制造是否可靠的試驗項目越來越多地受到用戶重視。在GB/T6451—2008《油浸電力變壓器技術參數和要求》的附錄A中明確要求進行12h，1.1倍額定電壓的空載運行試驗，試驗后油中應無乙炔，總烴含量無明顯變化，無明顯局部放電的聲、電信號。
大多數500kV及以上等級變壓器合同中都明確要求進行12h或長時間空載運行試驗。進行空載運行試驗將占用大量的試驗時間和試驗場地，而且大型變壓器的空載運行必須使用大容量發(fā)電機組，要消耗大量的能源。因此，開展對兩臺同型號、同規(guī)格的變壓器并聯(lián)進行空載運行以縮短試驗時間的研究具有重大的現實意義。
理論分析
變壓器的空載運行試驗通常從低壓側施加額定頻率的正弦波額定電壓，高壓（或其他）繞組開路，中性點（如果引出）接地。在此條件下測量變壓器電壓、電流和損耗，記錄油溫，并在試驗結束后進行油色譜分析。
空載運行試驗電源的選擇：
空載運行試驗電源的容量一般由變壓器空載電流決定。計算
S=0.01iS
式中S——由空載電流計算出的空載試驗容量；
i——變壓器的空載電流，%；
對小容量變壓器取i=2%，則空載試驗電源的容量S=0.01i0，S=0.02SkV·A
對大容量變壓器取i=1%，則空載試驗電源的容量為0.01SkV·A。
在GB1094·1標準中要求空載試驗時平均值電壓表（方均根值刻度）的讀數U′，和方均根值電壓表的讀數U，兩塊表的讀數之差要<3%。按照此要求，試驗電源容量要遠遠大于由S=0.01iS算出的容量。根據經驗，空載試驗電源的容量取（0.05～0.10）SkV·A，可以保證波形系數滿足要求，較小系數適用于大容量變壓器，較大系數適用于中等容量變壓器。大型變壓器的空載運行試驗通常使用≥5000kV·A的發(fā)電機組。
方法與線路
長時間空載運行試驗是為了檢查鐵心磁路設計和制造是否可靠，并通過試驗后變壓器油的色譜分析發(fā)現有無局部缺陷。所以在試驗設備容量允許并保證試驗安全的條件下，只要滿足試驗要求，可以將兩臺變壓器并聯(lián)同時進行長時間運行試驗。
對于兩臺單相變壓器，如果額定電壓相同就可以將兩臺變壓器的低壓繞組并聯(lián)，高壓繞組開路，中性點接地，同時進行空載運行試驗。此時施加的電壓與單臺變壓器的額定電壓相同，測量的空載損耗是兩臺鐵心產生損耗的代數和（空載損耗為標量），測得的電流是兩臺產品空載電流的矢量和（空載電流是矢量）。
兩臺單相變壓器，當規(guī)格型號完全相同時，理論上兩臺產品的鐵心勵磁阻抗也完全一致，即Z=Z。但在實際制造過程中，由于制造和原材料的差異等原因，兩臺產品的鐵心不可能完全一致，也就是兩臺產品的勵磁阻抗不會完全相等，造成兩臺產品高壓端電壓的相位存在微小的差別，所以在兩臺產品并聯(lián)運行時，高壓端仍然需要保持一定的絕緣距離。
經濟效益
采用兩臺產品并聯(lián)進行空載運行試驗，將兩臺產品的試驗時間縮短為一臺產品的試驗時間，不僅降低了試驗人員的勞動強度，并且提高了試驗效率，降低了試驗成本，縮短了產品的制造和試驗周期。
如果能夠有60臺變壓器的空載運行試驗采用這種試驗方式，那么可以節(jié)省30臺產品的試驗時間，以每臺節(jié)約試驗時間12h計算，30臺可節(jié)約30天的時間，相當于在不增加試驗人員、試驗設備和試驗場地的情況下，可以多增加一個月的試驗時間，同時減少了大容量機組一個月的大負荷使用時間，可見該方法的經濟效益非常可觀。
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