benwenchanshulebianyaqizaichunengxitongyingyongzhongchangjiandeguzhangjiqixingchengyuanyin，tichulebianyaqixuanxingshejiyaodian，weichunengxitongbianyaqideshejixuanxingtigongyixiecankaoyiju。

引文作者:上海蓋能電氣市場部（專注幹式變壓器30年）

電話：189 1886 3098（微信同號）

一
、將變壓器應用於儲能係統

各種變壓器在儲能係統中的主要作用是：

①提升、隔離變壓器，起到電壓轉換和工頻隔離作用；

②起電壓轉換作用的配電變壓器；

③采樣變壓器起工頻隔離作用
，產生中性點。下圖顯示了具體內容：

二、常見的故障模式分析

2.1繞組失敗

2.1.1繞組過熱故障

繞組過溫是變壓器最常見的故障之一，其原因主要有以下三個方麵。

①gaixitongreliangbuzu。bianyaqizaishejishi
，duibianyaqidesunhaopinggubuzhunque，sanrebuchongfen，daozhibianyaqibunengzaiedingrongliangxialianxugongzuo。xunengxitongzhongdebianyaqiyibananzhaoClassH絕緣等級製造，材料的耐溫達到180℃
，變壓器本身的耐溫等級較高
，因此變壓器溫度過高首先影響的是其周圍布置的電氣、電子部件和環境溫度，導致其他工作溫度較低的器件先發生過溫。

②線(xian)圈(quan)短(duan)路(lu)。變(bian)壓(ya)器(qi)匝(za)間(jian)短(duan)路(lu)是(shi)由(you)於(yu)線(xian)圈(quan)間(jian)絕(jue)緣(yuan)失(shi)效(xiao)引(yin)起(qi)的(de)同(tong)繞(rao)組(zu)線(xian)匝(za)之(zhi)間(jian)的(de)短(duan)路(lu)，匝(za)間(jian)短(duan)路(lu)會(hui)導(dao)致(zhi)變(bian)壓(ya)器(qi)繞(rao)組(zu)局(ju)部(bu)產(chan)生(sheng)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)

，從(cong)而(er)使(shi)線(xian)圈(quan)局(ju)部(bu)產(chan)生(sheng)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)，引(yin)起(qi)局(ju)部(bu)嚴(yan)重(zhong)發(fa)熱(re)。製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)中(zhong)的(de)問(wen)題(ti)，如(ru)變(bian)壓(ya)器(qi)本(ben)身(shen)的(de)漆(qi)包(bao)線(xian)、絕緣紙質量問題

、線圈引起的漆包線損壞、引線有毛刺等製造工藝問題
，雷擊、工作過電壓等過電壓是造成繞組匝間絕緣擊穿失效的主要原因之一。

③核he心xin已yi經jing飽bao和he。若ruo變bian壓ya器qi持chi續xu運yun行xing過guo電dian壓ya或huo電dian壓ya諧xie波bo，則ze變bian壓ya器qi工gong作zuo磁ci通tong密mi度du增zeng大da，鐵tie心xin飽bao和he導dao磁ci率lv將jiang急ji劇ju下xia降jiang，變bian壓ya器qi繞rao組zu阻zu抗kang下xia降jiang，電dian流liu增zeng大da
，繞rao組zu出chu現xian過guo溫wen，嚴yan重zhong情qing況kuang下xia出chu現xian燒shao斷duan現xian象xiang。

2.1.2連接失敗

導致連接失敗的原因有三：

①引出線工藝不良，引出端和繞組的接觸電阻大；

②在安裝過程中，變壓器在引出端因過載而引起鬆動或斷裂；

③引出端材的銅鋁轉換問題。

2.1.3絕緣損壞

絕熱破壞的原因是：

①NTC與鐵芯或耐壓間絕緣處理不足
，絕緣耐壓試驗不能通過；

②長時間放置加上存放環境不好
，變壓器受潮，絕緣性能下降
；

③安裝不當，造成絕緣層損壞。

2.2核心失效

2.2.1核心過熱

鐵(tie)芯(xin)過(guo)溫(wen)也(ye)是(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)常(chang)見(jian)故(gu)障(zhang)之(zhi)一(yi)
，除(chu)係(xi)統(tong)散(san)熱(re)不(bu)足(zu)外(wai)，諧(xie)波(bo)或(huo)紋(wen)波(bo)是(shi)常(chang)見(jian)的(de)鐵(tie)芯(xin)過(guo)溫(wen)原(yuan)因(yin)。當(dang)負(fu)載(zai)諧(xie)波(bo)或(huo)紋(wen)波(bo)過(guo)大(da)時(shi)，通(tong)過(guo)阻(zu)抗(kang)形(xing)成(cheng)諧(xie)波(bo)電(dian)壓(ya)，在(zai)鐵(tie)芯(xin)片(pian)內(nei)產(chan)生(sheng)渦(wo)流(liu)電(dian)流(liu)，使(shi)其(qi)發(fa)熱(re)損(sun)耗(hao)。

2.2.2噪音增大

變bian壓ya器qi的de主zhu要yao噪zao聲sheng源yuan是shi鐵tie心xin振zhen動dong，鐵tie心xin振zhen動dong主zhu要yao包bao括kuo磁ci致zhi伸shen縮suo和he電dian磁ci力li引yin起qi鐵tie心xin振zhen動dong。運yun行xing一yi段duan時shi間jian後hou，變bian壓ya器qi噪zao聲sheng增zeng大da
，使shi用yong中zhong常chang出chu現xian的de問wen題ti是shi諧xie波bo電dian流liu增zeng大da，引yin起qi損sun耗hao增zeng加jia，振zhen動dong加jia劇ju
，噪zao聲sheng變bian大da。

2.2.3核心生鏽

bianyaqitiexinyibancaiyongguigangpianzuoweidaocicailiao，zaigaoshideqingkuangxiajiyifashengxiushi，weihaishikenengdaozhitiepianjianduanlu
，woliuhuanliuzengda
，tiexinfareliangzengjia。

2.3其它故障

2.3.1無負載諧波大

在zai低di強qiang度du的de情qing況kuang下xia，變bian壓ya器qi表biao現xian為wei非fei線xian性xing。強qiang磁ci場chang時shi，存cun在zai一yi端duan的de線xian性xing區qu域yu。變bian壓ya器qi設she計ji時shi，通tong常chang需xu要yao對dui鐵tie心xin截jie麵mian進jin行xing合he理li的de設she計ji
，使shi其qi在zai額e定ding狀zhuang態tai下xia處chu於yu該gai線xian性xing區qu域yu。當dang變bian壓ya器qi空kong載zai時shi，電dian流liu較jiao小xiao
，鐵tie芯xin處chu於yu非fei線xian性xing區qu
，電dian流liu發fa生sheng畸ji變bian，通tong常chang呈cheng尖jian頂ding波bo，電dian流liu增zeng加jia後hou，磁ci場chang進jin入ru線xian性xing區qu，這zhe種zhong現xian象xiang將jiang消xiao失shi。如ru果guo設she計ji不bu當dang
，將jiang導dao致zhi電dian流liu過guo大da

，變bian壓ya器qi鐵tie心xin的de磁ci場chang強qiang度du仍reng處chu於yu非fei線xian性xing區qu域yu，電dian流liu產chan生sheng畸ji變bian
，即ji在zai空kong載zai時shi產chan生sheng畸ji變bian
，在zai電dian流liu較jiao大da時shi還hai存cun在zai
，造zao成cheng儲chu能neng係xi統tong諧xie波bo超chao標biao。

2.3.2勵磁湧流

引起上位跳閘是儲能係統peidianguichangjianguzhangzhiyi，liciyongliuguoda。dangbianyaqizaikongzaihuoduandianhouhuifudianyashi
，jiangzaibianyaqidianyatubiandeyicechanshengshuzhijiaodadechongjidianliu
，chengweiliciyongliu。tajuyouyixiatedian：①與短路電流相比，最大振幅可達變壓器額定電流的6~15倍
，並可與短路電流相比較；②勵磁湧流流尖頂波
，含有大量非周期成分

、高次諧波。

勵磁湧流引起的故障是：yinqipeidianbianyaqishangjibaohukaiguantiaozha
，zhuhuilubianyaqiqianduanduanluqibunenghezhahuohezhashichanshengdechongjidianliushaohuaiduanluqi
，yibanyingyongzhongxuyaozengjiaruanqidongdianlu。

2.3.3NTC預埋法

NTC一般在設計和製造時埋入變壓器內部，用來監控變壓器內繞組或鐵芯的溫度

，其絕緣處理厚度、預埋位置等因素影響變壓器運行時檢測到的溫度值。在沒有嚴格控製的情況下，不同變壓器在相同條件下檢測到的NTC溫度差異較大，當保護限值固定時，會造成過溫誤報或實際過溫不保護。

2.3.4係統匹配

在儲能係統中，變壓器的係統匹配存在以下問題。

中線接地故障。蓄能係統一般應用於IT係統，即中性點不接地係統，IT係(xi)統(tong)一(yi)般(ban)使(shi)用(yong)對(dui)地(di)絕(jue)緣(yuan)電(dian)阻(zu)檢(jian)測(ce)作(zuo)接(jie)地(di)保(bao)護(hu)

，部(bu)分(fen)客(ke)戶(hu)將(jiang)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)接(jie)到(dao)中(zhong)性(xing)點(dian)接(jie)地(di)係(xi)統(tong)的(de)應(ying)用(yong)，此(ci)時(shi)會(hui)有(you)一(yi)些(xie)客(ke)戶(hu)將(jiang)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)接(jie)到(dao)接(jie)地(di)係(xi)統(tong)中(zhong)，這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)去(qu)掉(diao)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)。

中性點接地也容易產生另一個係統匹配問題——儲能係統中PCS交流側對地具有極高的共模電壓

，而其二次配電變壓器通常是從PCS輸出端口產生的，如果將配電變壓器二次側N線接地
，會引起共模幹擾通過地線耦合到二次側，導致二次側L-N間出現較大的高頻紋波。

三、變壓器的設計選用注意事項

為變壓器的設計提供要求
，需按下表中列出的具體項目要求：