变压器设计基础知识
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变压器 编稿:小志【学习目标】1.知道原线圈(初级线圈)、副线圈(次级线圈)的概念。
2.知道理想变压器的概念,记住电压与匝数的关系。
3.知道升压变压器、降压变压器概念。
4.会用1122U n U n =及1122I U I U =(理想变压器无能量损失)解题。
5.知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。
6.分析论证:为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。
7.会计算电能输送的有关问题。
8.了解科学技术与社会的关系。
【要点梳理】要点一、 变压器的原理1.构造:变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成,两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
是用来改变交流电压的装置(单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示)。
2.工作原理变压器的变压原理是电磁感应。
如图所示,当原线圈上加交流电压U 时,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中都要产生感应电动势。
如果副线圈是闭合的,则副线圈中将产生交变的感应电流,它也在铁芯中产生交变磁通量,在原、副线圈中同样要引起感应电动势。
由于这种互相感应的互感现象,原、副线圈间虽然不相连,电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。
其能量转换方式为:原线圈电能→磁场能→副线圈电能。
要点诠释:(1)在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象,叫做互感现象。
(2)互感现象是变压器工作的基础:变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。
(3)变压器是依据电磁感应工作的,因此只能工作在交流电路中,如果变压器接入直流电路,原线圈中的电流不变,在铁芯中不引起磁通量的变化,没有互感现象出现,变压器起不到变压作用。
要点二、 理想变压器的规律 1.理想变压器没有漏磁(磁通量全部集中在铁芯内)和发热损失(原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计)的变压器,即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
变压器基础知识1、什么叫变压器?在交流电路中,将电压升高或降低的设备叫变压器,变压器能把任一数值的电压转变成频率相同的我们所需的电压值,以满足电能的输送,分配和使用要求。
例如发电厂发出来的电,电压等级较低,必须把电压升高才能输送到较远的用电区,用电区又必须通过降压变成适用的电压等级,供给动力设备及日常用电设备使用。
2、变压器是怎样变换电压的?变压器是根据电磁感应制成的。
它由一个用硅钢片(或矽钢片)叠成的铁芯和绕在铁芯上的两组线圈构成,铁芯与线圈间彼此相互绝缘,没有任何电的联系。
将变压器和电源一侧连接的线圈叫初级线圈(或叫原边),把变压器和用电设备连接的线圈叫作次级线圈(或副边)。
当将变压器的初级线圈接到交流电源上时,铁芯中就会产生变化的磁力线。
由于次级线圈绕在同一铁芯上,磁力线切割次级线圈,次级线圈上必然产生感应电动势,使线圈两端出现电压。
因磁力线是交变的,所以次级线圈的电压也是交变的。
而且频率与电源频率完全相同。
经理论证实,变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关,可用下式表示:初级线圈电压/次级线圈电压=初级线圈匝数/次级线圈匝数 说明匝数越多,电压就越高。
因此可以看出,次级线圈比初级线圈少,就是降压变压器。
相反则为升压变压器。
3、变压器设计有哪些类型?按相数分有单相和三相变压器按用途分有电力变压器,专用电源变压器,调压变压器,测量变压器(电压互感器、电流互感器),小型电源变压器(用于小功率设备),安全变压器.按结构分有芯式和壳式两种。
线圈有双绕组和多绕组,自耦变压器。
按冷却方式分有油浸式和空气冷却式。
4、变压器部件是由哪些部分组成的?变压器部件主要是由铁芯、线圈组成,此外还有油箱、油枕、绝缘套管及分接开头等。
5、变压器油有什么用处?变压器油的作用是:(1)、绝缘作用(2)、散热作用(3)、消灭电弧作用6、什么是自耦变压器?自耦变压器只有一组线圈,次级线圈是从初级线圈抽头出来的,它的电能传递,除了有电磁感应传递外,还有电的传送,这种变压器硅钢片和铜线数量比一般变压器要少,常用作调节电压。
变压器的基础知识变压器是一种电力传输和转换设备,广泛应用于电力系统中。
它通过电磁感应原理实现了电压的升降转换。
本文将介绍变压器的基础知识,包括工作原理、结构和应用等方面。
一、工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应现象。
当变压器的一侧通以交流电流时,产生的交变磁场会穿过另一侧的线圈,从而在该线圈中感应出电动势。
根据楞次定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
通过合理设计线圈的匝数比,可以实现输入端电压和输出端电压的升降转换。
二、结构组成变压器主要由铁心、一次线圈和二次线圈组成。
铁心是由高导磁率的硅钢片叠压而成,以提高磁通的传导效率。
一次线圈位于铁心的输入端,通以输入电流;二次线圈位于铁心的输出端,输出电流经由其流出。
通过铁心的引导和线圈的匝数比例,可以实现输入输出电压的转换。
三、工作模式根据输入输出电压的关系,变压器可分为升压变压器和降压变压器两种工作模式。
升压变压器将输入电压升高到输出电压,适用于输电线路中远距离输送电能;降压变压器将输入电压降低到输出电压,适用于家庭和工业用电。
四、应用领域变压器被广泛应用于电力系统中。
在输电过程中,变压器起到调整电压、降低线路损耗和提高传输效率的作用。
在家庭和工业用电中,变压器被用于将高电压的输电线路电压降低到安全可靠的电压,以供给各类电器设备使用。
此外,变压器还应用于电力设备的测试、实验和研究等领域。
五、常见问题1. 变压器有哪些常见故障?常见的变压器故障包括短路故障、绝缘损坏、线圈过热和冷却系统故障等。
2. 变压器的效率如何衡量?变压器的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来衡量,通常以百分比形式表示。
3. 变压器的额定容量是什么意思?变压器的额定容量是指其设计和制造时可以连续运行的功率上限,通常以千伏安(kVA)为单位。
六、总结变压器是电力系统中不可或缺的设备,通过电磁感应原理实现了电压的升降转换。
它具有结构简单、工作可靠、效率高等优点,被广泛应用于输电和配电系统中。
变压器基础知识培训变压器是电力系统中常见且重要的电气设备,承担着改变电压、输配电、节能减排等重要任务。
为了更好地了解和应用变压器,下面将对变压器的基础知识进行培训。
一、什么是变压器变压器是一种通过电磁感应原理,将交流电能从一个电路传输到另一个电路的静态电气设备。
它由两个或多个线圈(一般为铜线绕制)和铁芯组成,其中一个线圈为输入侧,另一个线圈为输出侧。
通过变压器,可以实现电压的升高或降低。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。
当输入端通入交流电流时,通过线圈产生的磁场会在铁芯中形成磁通。
磁通的变化又会诱导出输出线圈中的电动势,进而产生输出电流。
变压器工作时,输入和输出的电能通过铁芯以电磁能量的形式进行传递。
三、变压器的结构变压器的主要组成部分包括铁芯、线圈和外壳。
铁芯通常由层叠的硅钢片组成,其目的是增加磁阻,从而减小铁芯的功率损耗。
线圈则是由导线绕制而成,一般采用铜线,以减小线圈的电阻和电能损耗。
外壳则是保护变压器内部零部件,并使其具有结构完整性和耐腐蚀性。
四、变压器的类型根据使用场合和用途的不同,变压器可以分为多种类型,包括配电变压器、电力变压器、自耦变压器、隔离变压器等。
配电变压器主要用于城市或工业区的低压电网中,将高压电能转换为低压供给用户;电力变压器通常用于电力系统中的发电厂、变电站等,起到输电、分配和传输电能的作用。
五、变压器的额定容量和参数变压器的额定容量和参数是指变压器设计和制造时的设计工作条件和技术规格。
额定容量表示变压器设计能够正常运行的最大容量,一般以千伏安(KVA)为单位。
额定电压则是指输入侧和输出侧的额定电压值。
此外,变压器还具有负载损耗、空载损耗、短路阻抗等参数,这些参数直接影响着变压器的运行效率和质量。
六、变压器的保护和维护为了保障变压器的正常运行和延长使用寿命,必须进行相应的保护和维护措施。
主要的保护装置包括过流保护、过压保护、温度保护等,这些装置可以监测变压器的工作状态,并在故障发生时采取相应的措施。
变压器的基础知识一、变压器的分类1、按照变压器的冷却方式分类冷却形式(一般用4各字母表示)字母代表的意义․对于变压器,一般用四个字母顺序代号标志其冷却方式。
第一个字母表示与绕组接触的内部冷却介质,其中:O代表矿物油或燃点不大于300℃的合成绝缘液体;K代表燃点大于300℃的绝缘液体;L代表燃点不可测出的绝缘液体。
․第二个字母表示内部冷却介质的循环方式,其中:N代表流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环;F代表冷却设备中的油流是强迫循环,流经绕组内部的油流是热对流循环;D代表冷却设备中的油流是强迫循环,至少在主要绕组内的油流是强迫导向循环。
․第三个字母表示外部冷却介质,其中:A代表空气;W代表水。
․第四个字母表示外部冷却介质的循环方式,其中:N代表自然对流;F代表强迫循环(风扇、泵等)。
现在高电压、大容量变压器均采用变压器油作为变压器绕组内部的冷却介质,因此变压器冷却方式的字母表示第一个字母均为O。
油在变压器绕组内部的循环方式有三种:自然热对流循环;非导向强油循环;导向强油循环,分别用N、F、D表示。
变压器的外部冷却介质有空气和水,分别用A和W表示,现在变压器一般采用空气作为外部冷却介质,因此第三个字母一般为A。
空气有两种循环方式:自然对流和强迫循环,分别用N和F表示。
因此对于油浸式变压器,一般有以下几种冷却方式:․ONAN(油浸自冷式):通过油的自然热对流带走热量,没有其他冷却设备。
․ONAF(油浸风冷式):在油浸自冷式(ONAN)的基础上,另加风扇给油箱壁和油管或片散吹风,以加强散热作用。
․OFAF(强迫油循环非导向风冷式):用油泵将变压器上部的热油吸入冷却器,流过冷却管簇,将热量传给冷却管,由冷却管簇对空气放出热量。
空气侧则通过变压器风扇将空气吸入,使之流过空气管簇,吸收热量,吹出冷却器外,从而达到变压器冷却的目的。
流经绕组内部的油流是热对流循环。
․ODAF(强迫油循环导向风冷却式):用油泵将变压器上部的热油吸入冷却器,流过冷却管簇,将热量传给冷却管,由冷却管簇对空气放出热量。
变压器专业基础知识
变压器是电力系统中最基本的电力设备之一,用于将交流电的
电压从一个电平转换到另一个电平。
本文将介绍变压器的基础知识,包括基本原理、构造、工作原理和类型。
1. 基本原理
变压器的基本原理是磁感应定律和法拉第电磁感应定律。
当交
流电通过变压器中的一条线圈时,产生的磁感应力将导致在另一条
线圈中产生电动势,从而改变电压大小。
简单来说,变压器通过磁
场将电能从一端传输到另一端,从而改变电压大小。
2. 构造
变压器由铁芯和线圈组成。
铁芯是用来在变压器内部建立磁场的,一般由硅钢板制成,具有低磁导率和高电阻率。
线圈分为一次
线圈和二次线圈。
一次线圈接在输入电源上,二次线圈接在输出电
负载上。
由于铁芯的存在,一次线圈和二次线圈被隔离开了,因此
可以实现不同电压的传输。
3. 工作原理
在变压器内部,一次线圈被连接到交流电源,流过线圈的电流
将导致交变磁通量在铁芯内产生。
这个交变磁通量穿过二次线圈,
并在其中产生电动势。
根据法拉第电磁感应定律,这个电动势的大
小与磁通量的变化率有关,因此也与输入电压的大小成正比。
如果
二次线圈上有电负载,那么电势差将推动电流通过负载。
由于一次
和二次线圈的匝数比例,输出电压可以大于或小于输入电压。
1。
1、空载电流、负载损耗、阻抗电压空载电流:当额定频率下的额定电压(分接电压),施加到一个绕组的端子,其它绕组开路时,流经该绕组线路端子的电流的方均根值。
其较小的有功分量用以补偿铁心的损耗,其较大的有功分量用以励磁,以平衡铁心的磁压降。
空载电流Io通常以额定电流的百分数表示。
变压器额定容量越大,Io越小。
负载损耗:在一对绕组中,当额定电流流经一个绕组的线路端子,且另一绕组短路时,在额定频率及参考温度下所吸取的有功功率。
负载损耗也称短路损耗,它与负载电流的平方成正比,是线圈发热的热源。
阻抗电压:双绕组变压器当二次绕组短路,一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压。
阻抗电压大小与变压器的成本和性能、系统稳定性和供电质量有关。
2、局部放电局部放电:指引起导体之间的绝缘只发生局部桥接的一种放电,即在电场作用下,绝缘系统中有部分区域发生放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,即尚未击穿。
局部放电产生的原因:绝缘体各部位承受的电场是不均匀的,而且电介质也是不均匀的。
另外在制造或使用过程中会残留一些气泡或其它杂质等,于是在绝缘体内部或表面就会出现某些区域的电场强度高于平均电场强度,某些区域的电场强度低于平均电场强度。
因此,某些区域就会首先发生放电,而其它区域仍保持绝缘的特性,这就形成了局部放电。
3、干式变压器局部放电有几种形式?(1)绕组内部放电,即层、匝间绝缘介质局部放电;(2)表面局部放电;(3)电晕放电。
4、干式变压器绕组散热有哪几种形式?(1)辐射:即绕组以红外线辐射波向周围温度较低的空间传播热量;(2)对流:是发热体通过温度较低运动着的空气而散热;(3)传导:是热源从温度较高处直接到温度较低处。
5、三相变压器接线Y,yn0和D,yn11有什么区别?(1)当变压器二次侧负载不对称时D,yn11接线比Y,yn0接线零位偏移小;(比Y,yn0零序阻抗小)(2)采用D,yn11接线方式可提高变压器过电流继电保护装置的灵敏度,简化保护接线;(3)采用D,yn11接线方式可提高低压干线保护装置的灵敏度,有利于保证各级保护装置的选择性和扩大馈电半径;(4)D,yn11接线的变压器,其二次零线电流不作限制。
变压器主要内容:变压器的工作原理,运行特性,基本方程式等效电路相量土,变压器的并联运行及三相变压器的特有问题。
2-1 变压器的工作原理本节以普通双绕组变压器为例介绍变压器的工作原理,基本结构和额定值。
一、基本结构变压器的主要部件是铁心和绕组,它们构成了变压器的器身。
除此之外,还有放置器身的盛有变压器油的油箱、绝缘套管、分接开关、安全气道等部件。
主要介绍铁心和绕组的结构。
1、铁心变压器的铁心既是磁路,也是套装绕组的骨架。
铁心分:心柱:心柱上套装有绕组。
铁轭:形成闭合磁路为了减少铁心损耗,通常采用含硅量较高,厚度为0.33mm 表面涂有绝缘漆的硅钢片叠装而成。
铁心结构的基本形式分心式和壳式两种心式:铁轭靠着绕组的顶面和底面。
而不包围绕组侧面,见图2-2 特结构较为简单,绕组的装配及绝缘也较为容易,所以国产变压器大多采用心式结构。
(电力变压器常采用的结构)壳式:铁轭不仅包围顶面和底面,也包围绕组的侧面。
见图2-3,这种结构机械强度较好,但制造工艺复杂,用材料较多。
铁心的叠装分为对接和叠接两种对接:将心柱和铁轭分别叠装和夹紧,然后再把它们拼在一起。
工艺简单。
迭接:把心柱和铁轭一层一层的交错重叠,工艺复杂。
由于叠接式铁心使叠片接缝错开,减小接缝处的气隙,从而减小了励磁电流,同时这种结构夹紧装置简单经济可靠性高,多采用叠接式。
缺点:工艺上费时2、绕组绕组是变压器的电路部分,用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。
接入电能的一端称为原绕组(或一次绕组)输出电能的一端称为付绕组(或二次绕组)一、二次绕组中电压高的一端称高电压绕组,低的一端称低电压绕组高压绕组匝数多,导线细;低压绕组匝数少,导线粗。
因为不计铁心的损耗,根据能量的守恒原理U1I1 U2I2 S (s原付绕组的视在功率)电压高的一端电流小所以导线细从高低压绕组的相对位置来看,变压器绕组可以分为同心式和交叠式两类同心式:高低压绕组同心的套在铁心柱上。
为便于绝缘,一般低压绕组在里面高压绕组在外面。
变压器基础知识第一章变压器的概述一. 变压器的用途在各种电气设备中,往往需要不同的电压电源。
如我们日常生活的照明用电,家用电器的电压一般都为220V,而各种动力的电压是380V,而线路的电压一般为:6、10、35、110、220、500KV的电压。
这些称为供电系统。
3KV以上的称为高压系统。
现代化的工业,广泛采用了电力为能源。
电能是由水电站、发电厂的发电机转化来的,发电机所发送来的电力根据输电距离将按照不同的电压等级传输出去,这种传输需一种特殊的专门设备。
这种设备就是我们熟悉的电力变压器。
变压器在输配电系统中有着很重要的地位,要求它能安全可靠的运行。
当变压器出现故障或损坏,将造成大面积的停电。
随着技术的发展,工农业生产需要,变压器在很多的领域也广泛的应用。
如,根据需要配套的冶炼用的电炉变压器、电解化工用的整流电压器、铁路电力机车用的牵引变压器……等很多。
二. 变压器的分类按用途分类:2.1电力变压器:这是目前工农业生产上广泛使用的变压器,它主要用途是为了输配电系统上使用的变压器。
目前电力变压器形成了系列,已经大批量生产。
按容量和电压等级分成以下类别:Ⅰ、Ⅱ类 10~630 KVAⅢ类 800~6300 KVAⅣ类 8000~63000 KVAⅤ类 63000 KVA以上按电压所用和发电厂的用途不同可分为:1.降压变压器;2.升压变压器;3.其中低压为400伏的降压变压器称为配电变压器。
电能的输配电过程首先发电厂发电机发出电能,电压一般是6.3或10.5KV,这样低的电压要输送几百公里以外的地区是不可能的。
所以要将电压升高到38.5、121、242、500KV以后再输出去。
这样高的电压到(把电压降为38.5或110KV)和二次变电所(降为10.5或6.3KV)供电区域后还要经过一次变电所,变压,再把电能直接送到用户区,经过附近的配电变压器降压为(一般为400V)以供工厂或住户使用。
2.2电炉变压器:工业生产中使用的金属材料和化工材料都是用电炉冶炼出来的,而电炉使用的电源就是电炉变压器二次供给的。
变压器基础知识第一章变压器的概述一. 变压器的用途在各种电气设备中,往往需要不同的电压电源。
如我们日常生活的照明用电,家用电器的电压一般都为220V,而各种动力的电压是380V,而线路的电压一般为:6、10、35、110、220、500KV的电压。
这些称为供电系统。
3KV以上的称为高压系统。
现代化的工业,广泛采用了电力为能源。
电能是由水电站、发电厂的发电机转化来的,发电机所发送来的电力根据输电距离将按照不同的电压等级传输出去,这种传输需一种特殊的专门设备。
这种设备就是我们熟悉的电力变压器。
变压器在输配电系统中有着很重要的地位,要求它能安全可靠的运行。
当变压器出现故障或损坏,将造成大面积的停电。
随着技术的发展,工农业生产需要,变压器在很多的领域也广泛的应用。
如,根据需要配套的冶炼用的电炉变压器、电解化工用的整流电压器、铁路电力机车用的牵引变压器……等很多。
二. 变压器的分类按用途分类:2.1电力变压器:这是目前工农业生产上广泛使用的变压器,它主要用途是为了输配电系统上使用的变压器。
目前电力变压器形成了系列,已经大批量生产。
按容量和电压等级分成以下类别:Ⅰ、Ⅱ类 10~630 KVAⅢ类 800~6300 KVAⅣ类 8000~63000 KVAⅤ类 63000 KVA以上按电压所用和发电厂的用途不同可分为:1.降压变压器;2.升压变压器;3.其中低压为400伏的降压变压器称为配电变压器。
电能的输配电过程首先发电厂发电机发出电能,电压一般是6.3或10.5KV,这样低的电压要输送几百公里以外的地区是不可能的。
所以要将电压升高到38.5、121、242、500KV以后再输出去。
这样高的电压到(把电压降为38.5或110KV)和二次变电所(降为10.5或6.3KV)供电区域后还要经过一次变电所,变压,再把电能直接送到用户区,经过附近的配电变压器降压为(一般为400V)以供工厂或住户使用。
2.2电炉变压器:工业生产中使用的金属材料和化工材料都是用电炉冶炼出来的,而电炉使用的电源就是电炉变压器二次供给的。
电炉变压器的特点是二次电压很低(一般是几十伏~几百伏),但是电流却很大,有的可达到几万安。
电炉变压器的一次侧电压一般为10KV,35KV级有个别特大容量的为110KV。
2.3整流变压器:在工业生产中由于生产的工艺要求,需要直流供电,如,轧钢厂的轧机电机,及电解化学工业等使用的直流电源。
把交流电变成直流电需要经过整流器进行。
供整流使用的变压器称为整流变压器。
整流变压器与电炉变压器的共同之处是二次电压很低,电流较大;不同之处是整流变压器的二次侧有6相、12相、36相、48相等,以提高整流效率。
2.4工频实验变压器:在进行高电压设备的耐压试验时需要一种电压很高的(一般10-25万V)变压器,这种变压器叫做试验变压器。
一般情况下二次电压都很高。
而电流一般为1A。
试验电缆使用的为4A以上的电缆,运行时间一般小于1小时。
2.5调压器有的用电设备使用的电流要能够经常改变电压的电源,这就需要使用调压器来实现。
调压器的特点:二次电压变化的围很大,一般可以从0调整到额定电压。
调压器因结构形式不同可分为:自耦式调压器、移卷式调压器、感应调压器、磁饱和调压器。
大容量的调压器一般同试验变压器、整流变压器配套使用。
2.6矿用变压器:专为矿坑下变电所使用的变压器称为矿用变压器,其特点为:(1)能防止矿石打碎的套管(2)防潮密封式结构。
另一种式伸入到矿井深处工作面的变压器称为防爆变压器,这种变压器一般为干式,箱体机械强度很高,能防止气体爆炸,进出线为电缆式结构。
其他的变压器种类还很多,如冲击变压器、隔离变压器、电焊变压器、X光变压器、换相器、电抗器、互感器……等。
变压器按结构形式分类时,又可以分为单相和三相变压器。
按冷却介质方式又分为:干式、油浸式、充气式变压器等。
按冷却方式又分为:自然冷却式、风冷、水冷、强迫油循环水冷式、强迫油循环风冷式……等。
按线圈结构分为:自耦变压器、双圈变压器、三线圈变压器。
按中性点绝缘水平分为:全绝缘变压器(中性点的绝缘水平与起始头的绝缘水平相同)和半绝缘变压器(中性点的绝缘水平比起始头的绝缘水平低);按铁芯结构形式分为:心式、壳式。
三. 变压器的额定技术数据:由于变压器的使用环境和条件不一样,用途也不一致。
因此必须用一些事先规定的数值来衡量,这些数值就是额定技术数据(参数)额定容量——在额定工作条件下,变压输出能力的保证值。
即额定电压与额定电流的乘积,单位为KVA 表示。
额定电压——变压器在空载时额定分接头下,端电压的保证值。
按标准规定,为了适应电网变化的需要,高压侧一般都有抽头(即分接电压)。
抽头的电压值一般用额定电压的百分数表示。
如,高压为10KV的变压器应当具有±5%的抽头,就可以说该变压器可以在三种电压下运行,即10.5KV(+5%)、10KV(额定)、9.5KV(-5%)。
有载调压变压器的抽头较多,有7分接(±3×2.5%)和9分接(±4×2.5%)以及17分接(±8×1.25%)……等。
阻抗电压——也成为短路电压,即当变压器一侧短路,在变压器的另一侧施加额定电流时所施加的电压称为阻抗电压。
一般均以额定电压的百分数来表示,变压器阻抗值的大小在变压器的运行中有这重要的意义,它时考虑短路电流和继电保护特性的依据。
空载损耗——也称为铁损。
就是载变压器空载状态(一次加额定电压,二次侧开路)时产生的损耗。
空载损耗的单位时W或KW表示。
空载电流——当变压器空载状态时,一次侧线圈中流过的电流,这个电流称为空载电流。
一般以额定电流的百分数表示。
连接组——连接组是决定高低压线圈之间的电压相位关系的。
将360°角共分为12等份,即每相差30°为一种,一般以联结组标号表示。
如,Dyn11,Yyn4……等12种组别。
负载损耗——一侧线圈过额定电流,而另一侧短路时所产生的损耗。
单位为W或KW表示。
短路损耗主要是由线圈的电阻产生时的,电阻越大损耗越大,除此之处还包括附加损耗(也叫杂散损耗),为了计算方便都并入短路损耗。
变压器的各项额定数据是由国家标准规定的,不能随意改动。
各变压器厂生产的变压器都应符合国家规定的标准要求。
四. 变压器的调压方式:输电线路的电压由于受用户负荷的影响,有时高、有时低,即电压有一定波动。
线路电压的波动(即过高或过低)直接影响到用电设备的使用,甚至无法工作。
为此,对变压器提出了能够调整电压的要求以满足用户的需要。
变压器的调压原理是在变压器额定电压的基础上允许有一个变动围,一般无载调压的电力变压器调整围在±5%或±2×2.5%,特种变压器的调整围一般很大。
变压器的调压方式基本上有两种:无励磁调压和有载调压。
无励磁调压是在变压器高压线圈上引出一些分接头,通过调整分接头的连结(即改变线圈的匝数)以达到调整二次输出电压的目的,改变分接头的连结时通过专用的分接开关来实现的。
有载调压也是通过改变变压器线圈的分接头或者调压线圈的分接头来实现调压的目的。
有载调压变压器时载保证变压器载运行种不断负载的情况可以改变分接头,以适应电压波动的需求。
有载调压的实现是使用专用的结构非常复杂的带有自动控制的有载开关来实现的。
在某些特殊的使用条件,要求变压器电压调整的围很大,而且还必须是无级调压,这样就使用有载分接开关和饱和电抗器同时进行调压。
有载开关作分级调压,利用饱和电抗器作均匀调压。
第二章 电工基础知识1.电磁感应:人们很早就发现了磁铁,后来又制造出了磁铁,磁铁的两端称为磁极,一个是南极(S 极),另一个是北极(N 级),在磁铁的周围产生磁场。
当在磁铁的中间放置一个线圈,当线圈以一定的速度旋转时,就会在线圈的两端产生电势。
如果在线圈的两端接上负载,线圈就会又电流流过。
(注意线圈转动的瞬时切割磁力线数时变化的,所以线圈才又电流的变化。
)磁场越强,转动速度越快,则线圈两端的电压越高,即在线圈种的感应电势与切割线圈磁力线的增长速度成正比。
这就是电磁感应定律。
感应电势的大小可用下式来表示,e=810N -⨯∆∆⨯tφ式中 e ——感应电势(伏) φ∆——磁场的变化(T )∆ t ——时间(s ) N ——线圈的匝数2.磁通和磁感应为了表明磁力线通过多少,就要又一个衡量单位。
在磁场种通过某一个垂直面积的总磁力线数叫做磁通。
为了衡量磁力线的强弱又引入了一个物理量名词——磁感应强度(也叫磁通密度),一般用字母B 表示,单位以高斯表示。
B=Sφ式中 φ——马克斯威尔 S ——面积2mB ——磁感应强度(高斯)在油浸式电力变压器中的磁感应强度一般威15-17.5K 高斯之间。
3.磁路与安匝磁力线所通过的路径称磁路。
线圈交流电流通过,这个电流在线圈的空间产生交变的磁场。
如果在这个线圈附近再放一个线圈,与交变磁场穿过另一个线圈后则另一个线圈产生感应电势。
由于空气等不导磁物质对磁场的阻力很大,一般都选用导磁物质(如硅钢片)来作为磁力线的通路。
变压器的铁芯是磁路的一种结构形式。
在空心线圈中的磁通和线圈中的电流有一定的关系;如果线圈中的电流一定时,则有磁通量与线圈的匝数成正比,若线圈的匝数一定时,则磁通与电流成正比。
线圈中的电流与匝数的乘积称作安匝(即安培匝数),也叫做磁势。
(安匝/cm2)(安匝)(A)N——线圈的匝数L——磁路的长度(cm)当磁场强度增加时,铁芯中的磁通密度B也相应增加。
一开始,H与B近似正比关系,但当H增大到某一定数值时,B的增加变的缓慢,这种现象叫做磁饱和。
表示B与H关系的曲线叫磁化曲线。
不同的导磁物质有不同的磁化曲线。
B(高斯)2520 硅钢片15 钢铁105 铸铁H(安匝/cm)4.交流电工业和生活及照明用的电源一般都是交流电。
交流电的电压、电流幅值和方向都是随着时间作周期(最大值)时停止增加,然后随时间(t)增性变化。
(如下图)当电压或电流(U或I)从零值增加到Um加逐渐下降到零;当时间(t)再继续增加,则U或I的幅值开始向反方向增加,然后又回到零,再开始下一个循环。
这样循环一次为一个周期。
每秒电压或电流循环的周期次数叫做频率。
通常用f 表示。
我国的交流电电源国标规定为50周/秒,也叫工频。
周期和频率互为倒数,T=1/f 。
T 为周期(秒)f 为频率,赫兹(周/秒)。
为了计算的方便,将一个周期分为360°角,交流电压u 的变化曲线是按正弦函数的规律变化时的,所以电压的波形又称为正弦波。
在研究正弦波变化时,就要选定一个起点,用电压零上升或下降与纵坐标相交的角度表示,这个角度称为初相角。
在一般电工计算中,均按有效值进行计算,而有效值的定义是指当交流电流通过某一纯电阻元件时所产生的热量与该电阻直流通过时产生的热量相等时,这时交流电流叫做有效值。