變壓器油液的選擇準(zhǔn)則
冬季到了,由于天氣寒冷,戶外氣溫低,變壓器的油位一般會下降,當(dāng)油位低于油位表的低限刻度時,應(yīng)及時加油,而且變壓器油的管理中還應(yīng)該注意以下常見問題。
變壓器油在變壓器中起增強絕緣、加快散熱、防腐和滅弧的作用。變壓器在運行中如果漏油、油位過高或過低、油溫異常、油色變化等都屬于不正常現(xiàn)象,若疏于管理,讓其繼續(xù)運行,可能會造成停電、設(shè)備損壞,甚至引起火災(zāi)。因此,電工在冬季應(yīng)加強對變壓器的運行管理。
1.防止變壓器油位過低
變壓器正常運行時油位的上升或下降,是由溫度變化造成的,油位變化不會太大。當(dāng)油位下降顯著,甚至從油位計中看不見油位,則可能是因為變壓器出現(xiàn)了漏油、滲油現(xiàn)象,這往往是因為變壓器油箱損壞、放油閥門沒有擰緊、變壓器頂蓋沒有蓋嚴(yán)、油位計損壞等原因造成的。油位太低會加速變壓器油的老化,變壓器絕緣情況惡化,所以要多巡視,多維護(hù),及時添油。
2.觀察變壓器是否漏油
發(fā)現(xiàn)變壓器漏油要及時處理,如滲漏油嚴(yán)重,應(yīng)及時將變壓器停止運行并進(jìn)行檢修。檢查時首先尋找漏油點,漏油故障比較容易發(fā)現(xiàn),滲油故障則不易發(fā)現(xiàn),一般塵土聚集且潮濕的地方滲油。若變壓器油從上端蓋上滲出時,應(yīng)緊固上端一圈螺絲;若變壓器油從擋位處滲出時,就應(yīng)打開擋位蓋,擰緊里邊的壓緊螺絲;若絕緣墊老化時,就應(yīng)及時更換絕緣油墊。
3.一聞兩看辨別變壓器油質(zhì)量
變壓器油在使用1~3年時應(yīng)做一次耐壓試驗。如果變壓器油達(dá)不到技術(shù)要求,應(yīng)盡早更換或過濾。由于對變壓器油的質(zhì)量要求很高,不經(jīng)過耐壓試驗和簡化試驗很難說明變壓器油是否合格,但經(jīng)過長期的實踐來看,變壓器油的合格與否可通過一聞、兩看來鑒別。
一聞:就是通過聞氣味來鑒別變壓器油質(zhì)量,合格的變壓器油應(yīng)沒有氣味,或略帶一點煤油氣味。若有別的氣味,說明油質(zhì)變壞。
兩看:一看變壓器油的顏色。新的變壓器油一般是淺黃色,氧化后顏色會變暗。二看變壓器油的透明度。新的變壓器油裝在玻璃瓶中是透明的,并帶有藍(lán)紫色的熒光,如果失去了熒光或不再透明,說明變壓器油內(nèi)已有游離碳和機(jī)械雜質(zhì)。
4.及時添加變壓器油
冬季由于天氣寒冷,變壓器的油位一般會下降,油標(biāo)無顯示時應(yīng)及時將油添加到油位線。給運行中的變壓器補油時應(yīng)注意,35千伏及以上變壓器應(yīng)補入相同牌號的油,并且作耐壓試驗;10千伏及以下變壓器可補入不同牌號的油,但應(yīng)作混油耐壓試驗。補油后要檢查瓦斯繼電器,及時放出氣體,可重新將瓦斯繼電器接入掉閘回路。
5.避免變壓器油受光直射
變壓器油在紫外線的作用下氧化速度會加快。因此,變壓器油不允許受光線的直射。為避免變壓器油受光線照射,必須裝在不透明的容器中。
6.檢查箱頂油面溫度計溫度
盡量控制變壓器上層油溫不超過85攝氏度,即要求與室溫之差低于55攝氏度。如果變壓器在運行時,油溫突然升高,則是變壓器內(nèi)部過熱的表現(xiàn)。外部原因是變壓器嚴(yán)重過負(fù)荷;內(nèi)部原因有鐵芯著火、繞組匝間短路、內(nèi)部螺絲松動、冷卻裝置故障等。
7.及時處理變質(zhì)的變壓器油
變壓器油如果經(jīng)常過熱運行或進(jìn)水、吸收潮氣,將使油質(zhì)變壞。使用達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值的油,很容易在繞組與外殼之間發(fā)生擊穿放電,造成嚴(yán)重事故。因此,須對絕緣油進(jìn)行過濾和再生處理。若發(fā)現(xiàn)變壓器油受潮,應(yīng)進(jìn)行干燥;若發(fā)現(xiàn)老化,應(yīng)進(jìn)行凈化和再生。
將變壓器油與水分、雜質(zhì)分離的方法有過濾法、干燥法和澄清法。還可使用化學(xué)處理法,除去油中的酸堿后再用干燥、過濾法使變壓器油再生。
旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子定律是什么?
在軍用車輛交流傳動系統(tǒng)中,由于要適應(yīng)沖擊震動和溫濕度變化等惡劣的工作環(huán)境,普通檢測轉(zhuǎn)子位置的光電編碼器很容易損壞,而旋轉(zhuǎn)變壓器由于其堅固耐用且可靠性高,可以很好地解決這一問題,但旋轉(zhuǎn)變壓器是一種模擬機(jī)電元件,不能滿足數(shù)字化的要求,故需要接口電路實現(xiàn)其模擬信號與控制系統(tǒng)數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)化,這類接口電路是一類特使的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,也就是我們常說的旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(rdc)。
rdc電路設(shè)計
主要器件及原理
本系統(tǒng)采用日本多摩川公司生產(chǎn)的ts262n21e11無刷旋轉(zhuǎn)變壓器,電路中主要采用了adi公司的兩個r/d轉(zhuǎn)換器ad2s90和程控振蕩器ad2s99,二者要配合使用。
ad2s90是rdc電路設(shè)計的核心,內(nèi)部功能模塊主要是由相敏檢測器、乘法器、壓控振蕩器(vco)、增減計數(shù)器形成的閉環(huán)反饋系統(tǒng),當(dāng)旋轉(zhuǎn)變壓器的兩路定子繞組的輸出信號esinωtsinθ和esinωtcosθ分別送入ad2s90的sin和cos輸入引腳后,經(jīng)過其內(nèi)部運放再送至乘法器中,此時,若內(nèi)部增減計數(shù)器輸出的初始數(shù)字角度φ也被送入乘法器,則經(jīng)乘法運算后得到的輸出信號為esinωtcosθsinφ和esinωtsinθcosφ,二者再進(jìn)行相減運算便得到輸出信號esinωtsin(θ-φ),信號中的誤差部分被送入由相敏檢測器、乘法器、壓控振蕩器、增減計數(shù)器形成的閉環(huán)反饋系統(tǒng),使sin(θ-φ)=0,即θ-φ=0,此時增減計數(shù)器輸出的數(shù)字角度φ就是轉(zhuǎn)子的位移角度。
ad2s99是專為旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器提供的勵磁信號源,信號頻率有4種選擇即2khz,5khz,10khz和20khz,它不僅為ad2s90提供同步基準(zhǔn)電壓信號,同時還給旋轉(zhuǎn)變壓器提供高品質(zhì)的正弦波勵磁信號,還具有信號相位補償和信號丟失檢測等優(yōu)點。
rdc電路的總體設(shè)計方案
旋轉(zhuǎn)變壓器二次繞組輸出的兩路信號sinφ和cosφ作為ad2s90的位置角檢測的模擬信號輸入,通過屏蔽雙絞線,分別接到ad2s90相應(yīng)的輸入端sin和sinl0。同時,cos和cosl0的信號作為反饋信號接至ad2s99,通過ad2s99內(nèi)部處理后產(chǎn)生輸出信號synref(為±3vp-p方波輸出信號且相位與sin和cos輸入信號保持一致),連接至ad2s90的ref引腳,用于補償旋轉(zhuǎn)變壓器一次側(cè)到二次側(cè)的相位偏差,否則會降低rdc的轉(zhuǎn)換精度,ad2s99通過輸出端exc和/exc(exc和/exc為兩路±2vrms、8ma的正弦信號,且/exc相位相對于exc要超前180°)為旋轉(zhuǎn)變壓器的勵磁繞組提供所需工作頻率的勵磁信號,勵磁信號的工作頻率可以通過ad2s99的引腳sel1、sel2和fbias來配置,另外,ad2s99的引腳los用于指示sin和cos信號缺失的檢測情況,正常工作時los為低電平,若sin和cos信號都低于los規(guī)定的電壓閾值(vrms),則los被上拉到高電平vdd。
提供給控制器的位置信號有兩種輸出方式,一是spi輸出(12位),最高傳輸速率為2mbps;二是模擬增量式編碼器輸出,a、b和nm信號,相當(dāng)于一個1024線增量式編碼器。
電路總體設(shè)計方案如圖1所示。接口電路設(shè)計還需要注意以下幾點:
1電路中所有模擬地信號要以星形方式連接至ad2s90的引腳adnd。
2若旋轉(zhuǎn)變壓器的信號通過屏蔽雙絞線傳輸時,屏蔽層也要連至agnd引腳。
3ad2s99的輸出信號synref與ad2s90的輸入引腳ref相連時,為了減小ad2s99的synref信號的直流偏移,需要添加0.1μf的串聯(lián)電容和100kω的對地電阻。
rdc電路試驗波形
圖2和圖3是rdc電路在4對極感應(yīng)電機(jī)測速系統(tǒng)的試驗波形,此時電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率為63.4hz,旋轉(zhuǎn)變壓器的原邊輸入勵磁信號頻率設(shè)置為10khz,其中圖2是rdc電路的輸入波形,即由旋轉(zhuǎn)變壓器副邊的兩個繞組分別輸出的正弦信號和余弦信號,圖3是rdc電路的輸出波形,即以正交編碼脈沖形式提供給dsp的位置測量信號,參照圖2可見,輸入波形的品質(zhì)好,達(dá)到了rdc的設(shè)計要求,輸出的轉(zhuǎn)子位置信號波形符合dsp的qep電路接收要求,而且脈沖正交性好,無毛刺,保證了dsp對位置信號的采樣精度。
結(jié)語
該數(shù)字旋轉(zhuǎn)變壓器最大的優(yōu)點在于其簡單、可靠的硬件電路和較高的精度與分辨率,本方案在軍用裝甲車交流傳動系統(tǒng)中很好的實現(xiàn)了異步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號的精確測量。