用了隔離變壓器就安全了嗎？

　　隔離變壓器俗稱安全隔離變壓器，這是因為隔離變壓器的兩個輸出端都不接地，對地都是懸浮的。兩端對地的電壓，主要是感應電壓。而且電壓不會太高，另外內阻大，所以人接觸其中一端，二次繞組的電壓沒有形成通路，所以不會觸電。正因為如此，有人在使用隔離變壓器的時候也就放松了警惕，想著有了這么一個隔離變壓器，安全就不是問題了。當真就如他們所想——隔離變壓器一定是安全的？

　　學過哲學的話，我們都知道：凡事都只是相對而言，并不是絕對。認為：“隔離變壓器就一定安全”這種想法是錯誤的。說隔離變壓器安全也只是相對其他變壓器來說的，并沒有絕對的安全的。隔離變壓器僅僅是起到一定的保護作用，并非全部。

　　通常來說人觸電一般都是導體的電通過人體流入大地的過程，而他之所以會流入大地就是因為他的供電設備對大地有電氣關系也就是中性點接地，如果沒有這個電氣關系，那么人是不會觸電。而隔離變壓器就是讓輸出端可以保持對地的無電氣關系，這樣一來就相對安全了一些。

　　但是，如果隔離變壓器輸出的地方，已經有一個人接觸了導體并且站在地上，那么如果同時還有另一個人接觸另一個導體又站在地上，那么他們兩個人都將會觸電，因為其中一個人已經相當于有了電氣方式對大地連接的關系了。在這樣的情況下，隔離變壓器就不能說是安全的。

　　另外隔離變壓器安全在變壓器一般用在低壓系統，當人的身體接觸到電源時由于不能形成回路，故而可以減輕對人身的傷害。

　　可對于高壓供電系統，雖然隔離變壓器中有的中性點不接地，但由于變壓器或發電機對地都有泄漏電流，實際上還是相當于經過一個大電阻接了地，只是電流很小罷了，不會對電網造成影響，但當人靠近高壓線時就會通過身體與地形成回路，從而造成觸電，這個時候危險就悄然而至了。

　　隔離變壓器濾波能力和諧波耐受力的分析

　　1、隔離變壓器分類

　　1.1、按輸入輸出接線方式分類：

　　通常隔離變壓器根據輸出輸入接線方式不同可以分類為：Dyn，Dd，Ynyn，YNd，Dzn，ZNd，Ynzn，Znyn八大類，D或d表示三角接線，Y或y代表星形接線，Z或z代表曲折接線（英文表示：Zig/Zag聯接），大寫表示輸入，小寫表示輸出，N或n表示中性點，通常隔離變壓器，尤其是UPS系統和數據機房變壓器接線方式主要是：Dyn11，Dzn0兩種。 1.2、按輸出數量分類：單輸出，雙輸出，多輸出等等，通常隔離變壓器，尤其是UPS系統和數據機房變壓器是單輸出變壓器，對于十二脈整流變壓器或濾波變壓器是雙輸出變壓器，其接線方式是Dyn11d0，也就是說，輸出有獨立隔離的兩組輸出，一組接線方式是Dyn11，另一組是Dd0，兩組輸出相位差為30度，對于雙輸出或多輸出變壓器，實際應用中必須盡可能保證各組負載盡量相等，否則其濾波效用大大降低，但實際運行中要保證各組輸出負載相等又很困難，基于這個原因，多組輸出隔離變壓器很少在實際中應用。

　　2、K系數的涵義：

　　2.1、K系數是諧波熱損耗的一個折算系數，通常從1到50，常選用：1、4、7、9、11、13、20、30，最經常選用的是：1、4、13、20。

　　2.2、對于供電和用電網絡的涵義： K系數代表供電和用電網絡中諧波的惡劣程度，K系數越高，代表供電和用電網絡中諧波越惡劣，K=1代表供電和用電網絡中不含有任何諧波，全部為基波分量，UPS系統和數據機房的供電和用電網絡為：13和20，K系數不隨負載率變化而變化，只和網絡諧波頻譜有關。

　　2.3、對于用電、供電和送電設備的涵義：K系數代表設備耐受諧波的能力，K系數越高，設備耐受諧波能力越強，K=1代表設備沒有設計耐受任何諧波的附加熱損耗的能力，只能在基波工況中才能安全運行，設備耐受諧波的能力隨負載率提高而降低，因此，在供電網絡容量不受限制時，可以選用較大容量的設備，通過降低負載率有限度地提高K系數耐受諧波能力，但這只是一方面，許多生產廠家和用戶誤以為只要增大容量就可以，這是一種對K系數耐受諧波能力的片面理解。

　　3、K系數引用到變壓器中的目的： 通常對K系數在任何供電、用電、送電網絡和設備均可加于引用，因而對于各不同類型變壓器，各不同溫度等級變壓器，各不同絕緣等級變壓器中均可以加于引用，目的是為了提高變壓器的可靠性，當然，各不同類型變壓器，各不同溫度等級變壓器，各不同絕緣等級變壓器在同樣諧波工況中的耐受諧波能力是不同的，最終確定該變壓器是否具有合適的抗諧波能力取決于該變壓器在設計諧波工況下運行的平均溫升和變壓器內部最高溫度點，如果要在同樣的諧波工況下達到同樣的耐受諧波能力，設計和制造成本差別也是非常大，對于干式變壓器，有些溫度、絕緣等級（如130度等級以下和B級絕緣等級以下）的變壓器和有些材料（低密度絕緣絲包線）制造的變壓器是K系數耐受能力無法達到7以上，因而，UPS系統和數據機房變壓器是不能選擇以上的變壓器。

　　4、提高變壓器K系數耐受能力的主要辦法：

　　4.1、變壓器特殊設計，降低或消除變壓器自身對諧波敏感的因數；

　　4.2、選擇高溫等級的高密度絕緣漆包銅線（H級180度以上）；

　　4.3、降低變壓器自身損耗，提高變壓器效率；

　　4.4、選擇具有濾波能力的變壓器，如Dzn0變壓器，和雙輸出變壓器Dyn11d0；

　　4.5、在供電容量允許時適當增大變壓器容量，降低設備使用負載率。

　　5、Dyn11，Dzn0，Dyn11d0隔離變壓器消除諧波的能力分析和比較

? ? ? ?5.1、Dyn11變壓器：

　　5.1.1、輸入電源的三次諧波被封閉在輸入三角繞組內部，不會通過電磁感應傳導到輸出端，但三次諧波會對輸入繞組產生附加的三次諧波熱損耗，降低變壓器的K系數耐受能力。

　　5.1.2、輸出負載產生的三次諧波經過輸出繞組，對輸出繞組產生附加的三次諧波熱損耗，而且會通過電磁感應傳導到輸入端，并在輸入繞組產生附加的諧波熱損耗，降低變壓器的K系數耐受能力。

　　5.1.3、輸入電源或輸出負載產生的其他次諧波，主要有5，7，11，13，17，19均會通過電磁感應互相傳導，并在輸入輸出繞組中產生附加的諧波熱損耗，并反饋到電網，降低變壓器的K系數耐受能力。

　　5.2、Dzn0變壓器：

　　5.2.1、輸入電源的三次諧波封閉在輸入三角繞組內部，不會通過電磁感應傳導到輸出端，但三次諧波會對輸入繞組產生附加的三次諧波熱損耗，降低變壓器的K系數耐受能力。

　　5.2.2、輸出負載產生的三次諧波經過輸出繞組，對輸出繞組產生附加的三次諧波熱損耗，但由于輸出繞組是曲折聯接，變壓器輸出繞組每柱（相）均有兩組方向相反數量基本相等的三次諧波電流通過，電磁感應得以基本抵消，因而不會感應到輸入端，輸入繞組也不會產生附加的諧波熱損耗，由于UPS系統和數據機房的負載產生的諧波主要為三次諧波（約百分四十以上），因此大大提高變壓器的K系數耐受能力；如負載平衡和三相電壓基本平衡時，變壓器零線上檢測到的零序電流比Dyn11變壓器零線檢測的零序電流小很多，因而，同樣設計截面的零線銅排，Dzn0變壓器零線銅排損耗小很多，同樣大大提高變壓器的K系數耐受能力。

　　5.2.3、Dzn0變壓器的零序阻抗很小，三次諧波電流是零序電流，因為負載不平衡和三相電壓不平衡，將會降低濾除三次諧波的比例，因而產生的三次諧波零序電流很容易通過輸出繞組中性點流入大地

　　5.2.4、輸入電源或輸出負載產生的其他次諧波，主要有5，7，17，19，其中5，17為負序電流，7，19為正序電流，均會通過電磁感應互相傳導，并反饋到電網，但變壓器輸出繞組每柱（相）均有兩組相位差為120*n-180度，數量只有Dyn11變壓器百分五十八的諧波電流通過，電磁感應矢量疊加后只有Dyn11變壓器的百分八十二，因此和Dyn11變壓器相比，這類型變壓器的5，7，17，19次諧波消除約百分二十，從而有效提高壓器的K系數耐受能力，經驗表明，K=13Dzn0變壓器可以替代K=20Dyn11變壓器，變壓器成本可降低百分十以上。

　　5.3、Dyn11d0雙輸出變壓器：

　　5.3.1、輸入電源的三次諧波封閉在輸入三角繞組內部，不會通過電磁感應傳導到輸出端，但三次諧波會對輸入繞組產生附加的三次諧波熱損耗，降低變壓器的K系數耐受能力。

　　5.3.2、輸出負載產生的三次諧波經過輸出繞組，對輸出繞組產生附加的三次諧波熱損耗，但由于輸出繞組是雙繞組輸出，其中一組是三角接線，三次諧波被封閉在線圈內部，不會感應到輸入端；另一組星形接線的輸出繞組，由于負載再有一半，感應到輸入線圈的三次諧波也降低一半，因此，對于Dyn11d0雙輸出變壓器在兩組輸出負載相等時，可以消除一半的三次諧波。

　　5.3.3、輸入電源或輸出負載產生的其他次諧波，主要有5，7，17，19，其中5，17為負序電流，7，19為正序電流，由于變壓器輸出為雙繞組輸出，在兩組負載相等情況下，5，17負序諧波電流：每柱（相）均有兩組相位差為30*n（諧波次數）+30度=180度的奇次倍數（矢量方向相反），數量相等諧波電流通過，電磁感應矢量疊加抵消；7，19負序諧波電流：每柱（相）均有兩組相位差為30*n（諧波次數）-30度=180度的奇次倍數（矢量方向相反），數量相等諧波電流通過，電磁感應矢量疊加抵消；因此，對于Dyn11d0雙輸出變壓器在兩組輸出負載相等時，可以完全濾除5，7，17，19次諧波，隨著兩組負載不平衡度的增加，濾波效果急劇下降，因而這種變壓器尤其適合十二脈整流電路中。

　　5.4、多輸出變壓器的濾波原理和雙輸出變壓器濾波原理一樣，因為太復雜，不進行分析，實際應用中，由于很難保證各組負載平均分配，其濾波功能大大降低，所有很少在實際中應用。