**SOC自耦启动变压器(3.3kV/6.6kV)**是一种专用于高压电机降压启动的设备,通过自耦变压器降低启动电流,适用于矿山、电力等大功率场景。以下是其关键设计与应用要点:
### 一、核心特性
1. **电压与容量**:
- **输入电压**:$3.3 ext{kV}$或$6.6 ext{kV}$(三相$50 ext{Hz}$),输出抽头电压比例通常为$65%$、$80%$(如$2.15 ext{kV}$、$5.28 ext{kV}$),启动转矩为全压的$0.42$倍和$0.64$倍;
- **容量范围**:$500 ext{kVA}sim10 ext{MVA}$,结构容量由效益系数$k_b=1-rac{1}{k_{12}}$决定($k_{12}$为变比,如$k_{12}=2$时$k_b=0.5$),材料成本仅为普通变压器的$70%$。
2. **控制逻辑**:
- 采用时间继电器(延时$5sim15 ext{s}$)控制接触器切换,启动时KM1/KM2吸合接入自耦变压器,运行后KM3切换至全压;
- 需避免触点竞争问题(如KM1/KM2/KM3动作顺序冲突),确保KM2先于KM1断开。
### 二、设计要点
- **绝缘与防护**:
- 高压侧需配置避雷器(耐压≥$15 ext{kV}$),绝缘等级F级(耐温$155℃$),防护等级IP54;
- 绕组采用环氧树脂浇注,防潮防污(抗污染等级3)。
- **散热与降容**:
- 自然冷却时容量需降额$15%$(如$6.6 ext{kV}$/$1 ext{MVA}$型号在$40℃$环境下降至$850 ext{kVA}$);
- 强制风冷可提升$30%$负载能力,但需监测温升(≤$80 ext{K}$)。
### 三、应用场景
- **矿山设备**:$6.6 ext{kV}$球磨机、破碎机电机启动(启动电流从$1200 ext{A}$降至$720 ext{A$);
- **电力系统**:火电厂辅机(如$3.3 ext{kV}$引风机),需配合软启动器实现平滑切换。
参数项 | 典型值/范围 |
额定容量 | 200kVA、315kVA、500kVA、630kVA、1400kVA、2500kVA(根据机组容量选择) |
一次侧额定电压 | 6kV、6.3kV、10.5kV、15kV、20kV(根据系统电压等级设计) |
二次侧额定电压 | 280V、290V、360V、546V、1026V(需满足强励倍数要求) |
接线组别 | Y,yn0(低压侧中性点引出)或 Yd11(抑制三次谐波) |
绝缘等级 | F级(温升限值100K)、H级(温升限值125K) |
空载损耗 | ≤1.2kW(小容量)至15.31kW(大容量) |
负载损耗 | ≤4.62kW(小容量)至107.96kW(大容量) |
短路阻抗 | 4%~15%(常用6%-10%,需平衡电压调整率与短路电流) |
冷却方式 | AN(自然风冷)或AF(强迫风冷) |
中性点电流互感器 | 300/5A,精度0.5级(用于中性点保护) |
绝缘水平 | 例如:一次侧工频耐压35kV/5min,雷电冲击耐压75kV(根据电压等级调整) |
局部放电水平 | ≤10pC(干式变压器标准) |