变压器的基础知识
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变压器基础知识培训
k2 Z
I1
N2 N1
I2
N2
I2
∴变压器具有阻抗变换作用，常用在电子线路中进
行阻抗匹配。 通常可令：kZ=k2 ， kZ称为变压器阻抗变比。
变压器的功能
变压器功能有四个： ①. 电压变换的功能； ②. 电流变换的功能； ③. 阻抗变换的功能；
此外（双绕组变压器）还有： ④. 电气隔离的功能。
电气隔离功能，可保证必要的安全。
两个线圈中有两个端子为同名端，则另外两个端子 之间也是同名端；而1-4或2-3则称为“异名端”或“异 极性端”。所以说，线圈同名端的标记不是唯一的。
同名端的判别(交流法)
l交流法：
交流法接线如右图所示。电 压表两端电压 V = U1 －U2。
若1、3为同名端，因为U1、 U2 同相位，则V ＜ U1 ；
电压平衡方程
原边电压平衡方程根据基尔霍夫电压定律直接列 出：Ėσ1 = - j İ1Xσ1 —— 满足电磁感应定律
绕组电势Ė1不采用电 抗表示是因为带铁心线圈 的电抗为非线性的，不是 常数，只有进行小范围线 性处理后才能采用电抗X1 表示。
小范围线性处理：在工 作点附近进行。
注意：电势此时的性质是被当作电压降处理(电抗压降)。
目录
第一章 变压器的应用与结构 第二章 变压器的基本工作原理 第三章 三相电压的变换 第四章 特殊变压器
变压器的概述
为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设
备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的 电压。这种电气设备就是变压器。
变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一
磁势平衡方程
注意：因为变压器对电流的变换作用，磁势平衡方程 实际上就是电流平衡方程。若令电流İ′1= -（N1/N2）İ2 则：İ1=İ0+İ′1 —— 就是电流的平衡方程。
变压器设计基础知识
变压器设计基础知识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 KVA Ⅲ类 800~6300 KVA Ⅳ类8000~63000 KVA Ⅴ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。
这样高的电压到供电区域后还要经过一次变电所，（把电压降为38.5或110KV）和二次变电所（降为10.5或6.3KV）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。
箱式变压器的基础知识
箱式变压器的基础知识目录1. 箱式变压器的概述 (3)1.1 箱式变压器的定义 (3)1.2 箱式变压器的应用 (4)1.3 箱式变压器的主要组成部分 (5)2. 箱式变压器的设计特点 (5)2.1 结构设计 (7)2.2 材料选择 (8)2.3 安全性能 (9)3. 箱式变压器的工作原理 (10)3.1 交流电的传输 (11)3.2 变压原理 (13)3.3 变比和电压转换 (13)4. 箱式变压器的种类 (14)4.1 按电压等级分类 (15)4.2 按容量大小分类 (16)4.3 按冷却方式分类 (17)5. 箱式变压器的制造工艺 (18)5.1 线圈绕制 (19)5.2 铁心制造 (21)5.3 绝缘材料的应用 (22)6. 箱式变压器的安装与调试 (24)6.1 环境要求 (26)6.2 安装步骤 (27)6.3 调试过程 (28)7. 箱式变压器的维护与保养 (30)7.1 日常维护 (31)7.2 定期检修 (33)7.3 故障处理 (34)8. 箱式变压器的安全事项 (35)8.1 安全操作规程 (36)8.2 防护措施 (38)8.3 紧急情况下处理 (39)9. 箱式变压器的发展趋势 (41)9.1 智能化发展 (42)9.2 节能技术应用 (43)9.3 环保要求 (44)10. 箱式变压器案例分析 (46)10.1 项目概况 (47)10.2 设计考量 (48)10.3 实施结果 (49)11. 箱式变压器常见问题及解决方案 (50)11.1 常见问题识别 (51)11.2 解决方案介绍 (52)11.3 案例研究 (55)12. 箱式变压器国际标准与认证 (56)13. 箱式变压器国内外市场分析 (58)13.1 市场现状 (60)13.2 发展趋势 (61)13.3 竞争格局 (62)1. 箱式变压器的概述箱式变压器，顾名思义，是一种采用箱式结构的变压器。
它以其紧凑、便捷和高效的特性，在电力系统中占据了重要的地位。
高三物理变压器知识点总结
高三物理变压器知识点总结引言：变压器是我们在物理学习中经常接触到的一个重要装置，它对我们的生活和工业生产起着至关重要的作用。
在高三物理学习中，我们学习了关于变压器的相关知识，并通过实验和理论学习深入了解了其原理和应用。
本文将对高三物理学习中涉及的变压器知识点进行总结，旨在帮助学生们回顾和巩固这一重要内容。
一、变压器的基本原理变压器是利用电磁感应原理工作的，它由两个共通磁路的线圈（即主线圈和副线圈）组成。
通过交变电压在主线圈中产生的变化磁场，从而诱导出副线圈中的电流。
根据电磁感应定律，变压器中的电压变换比等于主副线圈匝数的比值。
这一基本原理是理解变压器工作机制的基础。
二、变压器的输入和输出在变压器中，输入电压和输出电压分别对应于主线圈和副线圈中的电压大小。
根据变压器原理，当副线圈匝数大于主线圈匝数时，输出电压将大于输入电压，实现电压升压；反之，当副线圈匝数小于主线圈匝数时，输出电压将小于输入电压，实现电压降压。
这个电压变换比可以通过公式 V2/V1=N2/N1 进行计算。
三、变压器的效率和功率变压器的效率是指输出功率与输入功率之比。
在实际应用中，变压器除了要满足电压变换的要求外，还需要保持尽可能高的效率。
变压器的功率损耗主要包括铜损耗和磁化损耗。
铜损耗是由于主、副线圈中的电流通过线圈的电阻而产生的热量，主要由线圈的材料和截面积决定。
磁化损耗是由于变压器的铁芯中的磁化和去磁化过程中产生的能量损耗，主要与铁芯的材料和频率有关。
四、变压器的应用变压器在电力输送和电子设备中广泛应用。
在电力输送中，变压器将发电厂产生的高压电流转换为输送距离较远时所需的低压电流，从而减小了线路损耗。
在家庭和工业用电中，变压器将电网提供的高电压转换为适合电器使用的低电压，以保障用电安全。
此外，变压器还被用于音频设备、计算机、电视机等电子产品中，用于电源的稳压和隔离等功能。
结论：高三物理学习中关于变压器的知识点虽然简单，但在实际应用中却有着广泛的重要性。
主变压器基础部分培训
单位为ｋＶ。二次侧额定电压是指在一次侧加上额定电压时，二次侧的空载电压值。
对三相电力变压器，额定电压是指线电压。
（３）额定电流 I
根据变压器的额定容量和额定电压计算出来的电流称为变压器的额定电流，单位
为Ａ。对三相电力变压器，额定电流是指线电流。
另外，在额定运行时，变压器的频率、效率和温升均为额定值。
03 氮气瓶压力与环境温度对照表
温度℃
压力MPa
温度℃
-22
12.85
-4
-20
12.95
-2
-18
13.05
0
-16
13.16
2
-14
13.26
4
-12
13.36
6
-10
13.46
8
-8
13.57
14 主变中性点设备
避雷器 放电间隙 放电间隙CT
中性点接地刀闸
避雷器计数器
15 主变中性避雷器
毫安表
记录泄露电流
计数器
记录放电次数
避雷器用监测器是串联工作在避雷器下面用 来记录避雷器动作次数和监测避雷器泄漏电流 的一种装置。采用透明耐热玻璃罩封装，主要 由透明耐热玻璃罩、法兰、底板、密封垫及大 功率氧化锌阀片、整流器、电磁计数器、电流 测量回路及电子报警电路、保护电路等组成。
02 变压器的接线组别
反应三相变压器对称运行时，高、低压侧对应线电压间的相位关系。与绕组的绕 向和各侧接线方式有关。 所谓变压器的联接组别，是指变压器一、二次绕组因采用 不同联接方式而形成变压器各侧对应的线电压之间的不同相位关系。
例：变压器ＹNd11联接
（1）高压侧接线方式用大写字母表示写在前面,Y表 示星型，N表示中性点引出。 （2）低压侧接线方式用小写字母表示写在后面，d 表示低压侧是三角形接线方式。
高中变压器知识点总结归纳
高中变压器知识点总结归纳一、变压器的基本原理1. 变压器的基本原理是利用电磁感应的原理，通过交变电流在原线圈中产生交变磁通量，从而诱导出另一线圈中的感应电动势。
这种原理使得变压器能够改变交流电的电压大小。
2. 变压器的工作原理是利用两个线圈通过磁感应耦合，在输入端施加交流电压时，原线圈中产生交变磁场，从而诱导出另一线圈中的感应电动势，使得输出端产生相应的交流电压。
3. 变压器的主要作用是改变交流电的电压大小，可以实现升压、降压或绝缘隔离等功能。
因此，变压器被广泛应用于工业、家用、电力系统等领域。
二、变压器的结构和工作原理1. 变压器的结构一般包括铁芯、原线圈和次线圈三部分。
铁芯用于增加磁通量，从而提高磁感应强度；原线圈用于输入电压，次线圈用于输出电压。
2. 变压器的工作原理是利用交变电流在原线圈中产生交变磁通量，从而诱导出另一线圈中的感应电动势，使得输出端产生相应的交流电压。
这样就实现了电压的变换和传递。
3. 变压器的工作原理是基于电磁感应定律和能量守恒定律的基础上，通过电磁感应耦合的原理将输入电能传递到输出端，实现了电压的升降变换。
三、变压器的类型和应用1. 按用途分类，变压器可以分为电力变压器和工业变压器。
电力变压器用于电力系统中的升压、降压和分接等功能，而工业变压器用于电动机驱动、焊接、充电等工业领域。
2. 按结构分类，变压器可以分为壳型变压器和干式变压器。
壳型变压器是常见的箱体结构，内部填充着绝缘油，适用于户外安装；而干式变压器则不需要填充绝缘油，适用于室内安装。
3. 在实际应用中，变压器被广泛应用于工业、家用、电力系统等领域，用于升压、降压、绝缘隔离等功能。
其主要作用是实现了电能的传递和变换，保障了电力系统的正常运行。
四、变压器的参数和性能1. 变压器的参数包括额定功率、额定电压、额定电流、变比、短路阻抗等。
这些参数是变压器设计和选型的重要参考依据，也是变压器性能的关键指标。
2. 变压器的性能表现为效率、损耗、稳定性等方面。
高中物理变压器知识点
高中物理变压器知识点在高中物理中，变压器是一个非常重要的知识点。
它在电能的传输和转换中起着关键作用，对于理解电磁学和实际生活中的电力应用具有重要意义。
首先，我们来了解一下变压器的基本构造。
变压器主要由两个相互绝缘且绕在同一个铁芯上的线圈组成，这两个线圈分别称为初级线圈（也叫原线圈）和次级线圈（也叫副线圈）。
铁芯的作用是增强线圈之间的磁耦合，提高能量传输效率。
变压器的工作原理基于电磁感应现象。
当初级线圈中通有交变电流时，它会产生一个交变的磁场。
这个交变磁场会穿过铁芯，并在次级线圈中产生感应电动势。
如果次级线圈是闭合的，就会有感应电流产生。
变压器的基本规律是电压与匝数成正比，电流与匝数成反比。
也就是说，初级线圈和次级线圈的电压之比等于它们的匝数之比，即\（U_1/U_2 ＝ N_1/N_2\）；初级线圈和次级线圈的电流之比等于它们匝数的反比，即\（I_1/I_2 ＝ N_2/N_1\）。
这里要注意的是，变压器只能改变交流电压和电流，不能改变直流电压和电流。
这是因为直流电流不会产生交变的磁场，也就无法在次级线圈中产生感应电动势。
在实际应用中，变压器有多种类型。
常见的有升压变压器和降压变压器。
升压变压器用于将较低的电压升高，比如在电力输送中，发电厂发出的电压通常较低，需要通过升压变压器将电压升高，以减少电能在传输过程中的损耗。
降压变压器则用于将较高的电压降低，以适应各种电器设备的工作电压需求，比如我们家庭用电就是通过降压变压器将高压电降低为 220 伏。
变压器的效率也是一个重要的概念。
变压器的效率等于输出功率与输入功率的比值，通常情况下，理想变压器的效率可以认为是 100%，但实际变压器由于存在铁芯损耗、铜损等，效率会低于 100%。
在解题时，我们经常会遇到关于变压器的计算问题。
比如，已知初级线圈的电压、匝数和次级线圈的匝数，求次级线圈的电压；或者已知初级线圈的电流、匝数和次级线圈的匝数，求次级线圈的电流。
变压器基础知识
并在铁芯中产生与U1同频率的交变主磁通 m ，主磁通
同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、
副绕组中产生感应电势E1、E2，副边在E2的作用下产 生负载电流 I 2 ，向负载输出电能。、变压器的作用
升高电压把电能送到用电地区，降低电压为各级用户 使用，满足用电需要。 在电力系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功 率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成 反比，功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器升 压，减少送电损失。
1.温度和温升
变压器运行时各部件的温度是不同的，绕组温度最高，铁芯次 之，变压器油的温度最低。为了便于监视变压器各部件的温 度，规定以上层油温为允许温度。
变压器的允许温度主要决定于绕组的绝缘材料。由于我国大部 分采用的是A级绝缘材料（浸渍处理过的有机材料，如纸、棉 纱、木材等）。其允许最高温度为105℃，由于绕组的平均温 度一般比油温高10 ℃，同时防止油质劣化，所以规定变压器 上层油温最高不超过95 ℃。变压器的温度与周围环境温度的 差称为温升。我国规定周围环境最高温度为40 ℃。在周围环 境为40 ℃时，绕组允许温升为65 ℃ ，而上层油温则为55 ℃ 。所以变压器在温度及温升的允许值内，可保证变压器长期 安全运行。
额定频率fN 指工业用电频率，我国规定为50Hz。
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各量之间关系 变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间
的关系为： 单相变压器
SNU 1N I1NU 2N I2N （1-5）
三相变压器
SN3 U 1 N I1N3 U 2N I2N （1-6）
16
变压器运行
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主要结构6 高、低压套管 变压器内部的高、低压引线时经绝缘套管引至 油箱外部，它是起着固定引线和对地绝缘的作 用。 套管由带电部分和绝缘部分组成。带电部分包 括导电杆、导电管、铜排。绝缘部分分为外绝 缘和内绝缘。外绝缘为瓷管，内绝缘为变压器 油、附加绝缘和电容性绝缘。
变压器工作原理基础知识
变压器工作原理基础知识变压器是一种用于改变交流电压的电器设备。
它是由两个或更多的线圈组成，通过电磁感应原理将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电磁感应现象。
变压器的主要组成部分包括铁芯、一次线圈（也称为输入线圈或原线圈）和二次线圈（也称为输出线圈或副线圈）。
铁芯通常由硅钢或镍铁合金制成，目的是增加变压器的磁通连续性和降低能量损失。
当交流电通过变压器的一次线圈时，它会产生一个交变磁场。
这个交变磁场穿过铁芯，并且由于铁芯的高导磁性而产生磁导率增加。
这个交变磁场也会穿过二次线圈，从而在二次线圈中产生电动势。
根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小取决于磁场的变化速率和线圈的匝数。
如果二次线圈的匝数多于一次线圈，那么输出电压将大于输入电压；相反，如果二次线圈的匝数少于一次线圈，那么输出电压将小于输入电压。
除了变压器的变压比例，变压器的效率也是一个重要的考虑因素。
能量在变压器中的传输是以磁场的形式进行的，因此变压器的核心应该尽可能接近完全饱和状态。
这样可以最大限度地减少能量损耗，并提高变压器的效率。
变压器也可以被用来隔离电路。
在变压器的输入端和输出端之间，有一个绝缘的铁芯，从而防止电源的任何故障或异常对输出电路造成影响。
这种隔离性能在许多应用中是非常重要的，特别是在高压设备和低压电气设备之间。
在变压器的工作中，还需要注意一些重要的参数和特性。
其中之一是变压器的额定功率，表示变压器能够连续传输的最大功率。
此外，变压器的额定电压，频率和匝数比也是决定变压器性能的关键因素。
总之，变压器是一种基于电磁感应原理工作的电气设备，用于改变交流电压。
它由铁芯、一次线圈和二次线圈组成，利用交变磁场和法拉第电磁感应定律实现电能的传递和变压。
变压器在能源传输、电气设备隔离等方面有着广泛的应用。
对于理解变压器的工作原理基础知识，学习变压器的参数和特性是至关重要的。
变压器知识培训资料全
预防性试验
按照规程要求对变压器进行预防 性试验，如绝缘电阻测量、直流 电阻测量、变比测量等，以发现 潜在故障，确保变压器安全可靠
运行。
油品维护
定期检查变压器油品质量，及时 更换劣化油品，保持油品清洁干 燥，防止油品老化影响变压器绝
缘性能。
变压器的故障诊断与排除
常见故障类型
变压器常见故障包括绕组故障、铁芯故障、油质劣化等。这些故障可能导致变压器温升异 常、噪音增大、油品变黑等现象。
电压等级
根据电网的电压等级选择相应的变压器，确保变压器的额 定电压与电网电压相匹配。
效率和损耗
选择高效率、低损耗的变压器，以降低运行成本和节约能 源。
变压器的设计方法
磁芯选择
线圈设计
根据变压器的工作频率、磁通密度和温升 要求，选择合适的磁芯材料和形状。
绝缘设计
确定原边和副边线圈的匝数、线径和绕制 方式，以满足变压器的电压比、电流和阻 抗要求。
并列运行方式
两台或多台变压器并列运行，以提高供电可靠性和容量的方式。并列运 行要求变压器的额定电压、额定频率和阻抗等参数相同，以确保负荷均 匀分配。
变压器的日常维护
定期检查
定期对变压器进行外观检查、油 位检查、油温检查等，确保变压 器处于正常工作状态。同时，检 查变压器周围环境，确保通风良
好，无杂物堆积。
变压器的温升与效率评估
温升测试：在额定负载下，测量变压器 的温升，可以判断变压器的散热性能是
否良好，以及是否存在过热现象。
效率评估：通过比较变压器的输入功率 与输出功率，可以计算出变压器的效率 。高效率的变压器能够降低能源损耗，
提高能源利用效率。
以上是关于变压器性能测试与评估的一 些主要内容。通过这些测试与评估，可 以全面了解变压器的性能状况，确保变 压器在正常运行时具有良好的电气性能
干式变压器的基本知识
干式变压器的基本知识目录一、基础知识 (2)1.1 变压器的基本概念 (3)1.2 干式变压器的特点与应用 (3)二、干式变压器的结构与工作原理 (4)2.1 干式变压器的结构概述 (5)2.2 干式变压器的工作原理 (6)三、干式变压器的设计与制造 (7)3.1 设计考虑因素 (8)3.2 制造工艺与材料选择 (9)四、干式变压器的性能与测试 (11)4.1 性能参数与评估标准 (12)4.2 常见测试方法与设备 (14)五、干式变压器的运行与维护 (15)5.1 运行条件与维护建议 (17)5.2 常见故障及处理方法 (18)六、干式变压器的安全与环保 (19)6.1 安全操作规程 (20)6.2 环保要求与措施 (21)七、干式变压器的发展趋势与创新 (23)7.1 新型材料的应用 (24)7.2 智能化发展动向 (25)一、基础知识干式变压器是一种用于改变交流电压或电流的电气设备，它主要由铁芯、线圈和绝缘材料组成。
干式变压器具有结构简单、可靠性高、维护方便等优点，广泛应用于电力系统、工业生产和家用电器等领域。
铁芯：干式变压器的铁芯通常由硅钢片制成，硅钢片具有良好的磁性能，可以有效地吸收和消散铁芯中的涡流，从而减少能量损耗。
铁芯的截面积、形状和叠压方式会影响变压器的性能和损耗。
线圈：线圈是干式变压器的核心部件，它是由导线绕制而成，形成一个闭合的电路。
线圈的匝数、截面积和绕制方式会影响变压器的电压比、功率密度和效率。
绝缘材料：干式变压器的绝缘材料通常采用环氧树脂、聚酰亚胺等高性能绝缘材料，具有良好的耐热性、耐压性和耐磨性。
绝缘材料的厚度、绝缘等级和冷却系统的设计会影响变压器的安全性能和使用寿命。
油浸式变压器与干式变压器的区别：油浸式变压器是一种通过浸渍矿物油来实现绝缘和冷却的变压器，其结构复杂，但散热性能较好。
与干式变压器相比，油浸式变压器在低压、短路电流和过载能力方面具有优势，但在环保、安全和维护方面存在一定的局限性。
接地变压器基础知识讲解
❖小电流接地方式
• 6～35kV系统一般采用小电流接地方式； • 采用中性点不接地运行方式，以提高供电的可
靠性； • 采用消弧线圈接地运行方式，当发生单相接地
时，用消弧线圈的电感电流来平衡接地点的电 容电流，避免形成弧光接地过电压。
• 采用中性点经电阻接地的运行方式中，电阻值 一般较小，当系统单相接地时，控制流过接地 点的电流，电流在30～600A之间，通过接地电 流来启动零序保护动作，切除故障线路。
封堵严密； • 查小电阻设备清洁，各支撑架及绝无过热、放电痕迹缘支柱完好可用； • 查电缆终端头无变形，相间及对地距离符合规定；
• 查保护测控装置，无异常和告警信号； • 查刀闸实际位置与远程监控显示一致，接触良好； • 夜间运行查各接头处有无发红，发热，有无闪络放电； • 雷雨、大风天气及事故跳闸后应安排特殊巡视，随时关注设备运行状
束后应尽快投入； 5、接地变开关投入应先于主变低压侧开关投入； 6、接地变外壳必须有良好的保护接地；
接地变开关35X1及接地变回路运行转检修：
a)查接地变开关35X1储能、控制、计量及交流空开在“合位”； b)接地变开关35X1 “远方/就地”把手在“远方”位置； c)五防闭锁操作允许； d)分开接地变开关35X1； e)解锁地变开关35X1五防锁； f)摇接地变开关35X1至“试验”位； g)取下接地变开关35X1二次插头； h)拉接地变开关35X1至检修位； i)解锁35X1D地刀五防锁； g)合上35X1D地刀； k)查35X1D地刀在合位。
中性点经电阻接地按其接地电阻的阻值可分为：
●小电阻接地
小电阻接地阻值小于10欧，电流大于600安以上。主要用于接有大量高 压电机的电网。接地电流很大，跳闸几率保护很高。当电流太大时主变 压器差动保护易误动作，这样切断各侧电源扩大事故。所以一般不采用 小阻值接地。
变压器设备基础知识题库100道(含答案)
变压器设备基础知识题库100道(含答案)一、变压器的基本概念1. 变压器是一种（）的电气设备。
A. 变换电压B. 变换电流C. 变换阻抗D. 变换功率答案：A2. 变压器的主要功能是（）。
A. 升高电压B. 降低电压C. 变换电压、电流和阻抗D. 分配电能答案：C3. 变压器的铁芯通常采用（）材料。
A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅钢片答案：D4. 变压器的绕组一般用（）材料制成。
A. 铜B. 铝C. 铁D. 绝缘材料答案：A（或B，实际中铜和铝都有应用）5. 变压器的冷却方式有多种，其中油浸自冷式变压器是利用（）进行冷却。
A. 空气自然对流B. 变压器油的自然对流C. 风扇强制冷却D. 水冷答案：B二、变压器的工作原理6. 变压器的工作原理是基于（）。
A. 电磁感应原理B. 电流的磁效应C. 欧姆定律D. 基尔霍夫定律答案：A7. 在变压器中，一次绕组的匝数为N1，二次绕组的匝数为N2，当N1>N2 时，变压器是（）。
A. 升压变压器B. 降压变压器C. 隔离变压器D. 自耦变压器答案：B8. 变压器的变比等于（）。
A. 一次绕组匝数与二次绕组匝数之比B. 二次绕组匝数与一次绕组匝数之比C. 一次绕组电流与二次绕组电流之比D. 二次绕组电流与一次绕组电流之比答案：A9. 变压器在空载运行时，一次绕组中的电流主要是（）。
A. 有功电流B. 无功电流C. 负载电流D. 短路电流答案：B10. 变压器在负载运行时，二次绕组中的电流产生的磁通势与一次绕组中的电流产生的磁通势（）。
A. 方向相同B. 方向相反C. 大小相等D. 相互独立答案：B三、变压器的结构11. 变压器的铁芯由（）和铁轭两部分组成。
A. 绕组B. 线圈C. 铁心柱D. 绝缘材料答案：C12. 变压器的绕组分为（）和二次绕组。
A. 一次绕组B. 高压绕组C. 低压绕组D. 励磁绕组答案：A13. 油浸式变压器的油箱内充满了（）。
A. 空气B. 变压器油C. 氮气D. 六氟化硫答案：B14. 变压器的分接开关用于改变（）。
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变压器的基础知识
一、变压器:
就是一种静止的电机,它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。
换句话说,变压器就就是实现电能在不同等级之间进行转换。
二、结构:
铁心与绕组:变压器中最主要的部件,她们构成了变压器的器身。
铁心:构成了变压器的磁路,同时又就是套装绕组的骨架。
铁心由铁心柱与铁轭两部分构成。
铁心柱上套绕组,铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。
铁心材料:为了提高磁路的导磁性能,减少铁心中的磁滞、涡流损耗,铁心一般用高磁导率的磁性材料——硅钢片叠成。
硅钢片有热轧与冷轧两种,其厚度为0、35～0、5mm,两面涂以厚0、02～0、23mm的漆膜,使片与片之间绝缘。
绕组:绕组就是变压器的电路部分,它由铜或铝绝缘导线绕制而成。
一次绕组(原绕组):输入电能
二次绕组(副绕组):输出电能
她们通常套装在同一个心柱上,一次与二次绕组具有不同的匝数,通过电磁感应作用,一次绕组的电能就可传递到二次绕组,且使一、二次绕组具有不同的电压与电流。
其中,两个绕组中,电压较高的我们称为高压绕组,相应的电压较低的称为低压绕组。
从高、低压绕组的相对位置来瞧,变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。
由于同心式绕组结构简单,制造方便,所以,国产的均采用这种结构,交迭式主要用于特种变压器中。
其她部件:除器身外,典型的油锓电力变压器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护装置等部件。
三、额定值
额定值就是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。
额定值通常标注在变压器的铭牌上。
变压器的额定值主要有:
1、额定容量S N
额定容量就是指额定运行时的视在功率。
以 V A 、kV A 或MV A 表示。
由于变压器的效率很高,通常一、二次侧的额定容量设计成相等。
2、额定电压U 1N 与U 2N
正常运行时规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压U 1N 。
二次侧的额定电压U 2N 就是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。
额定电压以V 或kV 表示。
对三相变压器,额定电压就是指线电压。
3、额定电流I 1N 与I 2N
根据额定容量与额定电压计算出的线电流,称为额定电流,以A 表示。
对单相变压器
N
N N
U S I 11=;
N
N N
U S I 22=
对三相变压器
N
N
N
U S I 113=;N N N U S I 223=
4、额定频率 f N
除额定值外,变压器的相数、绕组连接方式及联结组别、短路电压、运行方式与冷却方式等均标注在铭牌上。
额定状态就是电机的理想工作状态,具有优良的性能,可长期工作。
四、变压器的空载运行
1、空载运行:
就是指变压器原绕组接到额定电压、额定频率的电源上,副绕组开路时的运行状态。
2、正方向的规定:
从理论上讲,正方向可以任意选择,因各物理量的变化规律就是一定的,并不依正方向的选择不同而改变。
但正方向规定不同,列出的电磁方程式与绘制的相量图也不同。
在电机方向的学科中通常按习惯方式规定正方向,称为惯例。
具体原则如下:
1)在负载支路,电流的正方向与电压降的正方向一致,而在电源支路,电流的正方向与电动势的正方向一致。
2)磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则。
3)感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则。
电压u 1,u 2的正方向表示电位降低,电动势e 1,e 2的正方向表示电位升高。
在原方,u 1由首端指向末端,i 1从首端流入。
当u 1与i 1同时为正或同时为负时,表示电功率从原方输入,称为电动机惯例。
在副方,u 2与i 2的正方向就是由e 2的正方向决定的,即i 2沿e 2的正方向流出。
当u 2与i 2同时为正或同时为负时,电功率从副方输出,称为发电机惯例。
3、空载时的电磁关系: 1）电动势与磁通的关系: 假定主磁通按正弦规律变化,即
t m ωφφsin =
根据 根据电磁感应定律与对正方向规定,一、二次绕组中感应电动势的瞬时值为:
)90sin(2cos 1111︒-=-==t E t N dt d N e m ωωφωφ
)90sin(2cos 2222︒-=-=-=t E t N dt d N e m ωωφωφ
)90sin(2cos 11111
1︒-=-=-=t E t N dt
d N
e m ωωφωφσσσ
σ 式中:
m m
fN N E φφω11144.42
==
m m
fN N E φφω22244.42
==
注意:从上面的表达式中我们可以瞧出,电动势总就是滞后与产生的她的磁通90。
2)电动势平衡方程式:
根据对正方向的规定,可以得到空载时电动势平衡方程式:
10111R I E E U
+--=σ 将漏感电动势写成压降的形式 :
01011I jx I L j E σσσω-=-= 101101011Z I E x I j R I E U
+-=++-=σ 式中 Z1=R1+jx 1σ——原绕组的漏阻抗。
对于电力变压器,空载时原绕组的漏阻抗压降I 0Z 1很小,其数值不超过U 1的0、2%,将I 0Z 1忽略,则上式变成:
11E U
-= 在副方,由于电流为零,则副方的感应电动势等于副方的空载电压,即:
220E U
= 3)变压器的变比:
在变压器中,原、副绕组的感应电动势E 1与E 2之比称为变压器的变比,用k 表示,即:
2
1
212144.444.4N N fN fN E E k m m ===φφ
上式表明,变压器的变比等于原、副绕组的匝数比。
当变压器空载运行时,由于U 1≈E 1 ,U 20≈E 2,故可近似地用空载运行时原、副方的电压比来作为变压器的
m
m
fN N E σσσφφω1111144.42
==
变比,即
N
N U U U U k 21201=≈
对于三相变压器,变比就是指原、副方相 电动势之比,也就就是额定相电压之
比。
五、变压器的负载运行
在前面我们通过分析了解了变压器的空载运行情况,当变压器原方接入交流电源,副方接上负载时的运行方式称为变压器的负载运行。
1、负载运行时的物理情况:
如图所示,即从空载电流I 。
0变为负载时的电流I 。
1。
原 绕组的磁动势也从空载磁动势F 0变为 F 1=I 1N 1。
负载时的主磁通Φm 就就是由原、副绕组的合成磁动势产生的,即:
m F F F =+21
于就是变压器在负载时的电磁关系重新达到平衡。
2、电动势平衡方程式:
在原方,电动势平衡方程式为
11111111)(Z I E jx R I E U
+-=++-=σ 在副方,电动势平衡方程式为:
22222222)(Z I E jx R I E U
-=-=σ 式中,Z2 =R2+jx 2σ,副绕组的漏阻抗,R 2与x 2分别为副绕组的电阻与漏电抗。
3、负载运行时的磁动势平衡方程式:
负载运行时的磁动势平衡方程式可写为:
021F F F =+
或:
102211N I N I N I =+
将上式进行变化,可得:
)(201F F F -+=
或:
)/()/(2021201K I I I N N I I -+=-+=
这说明变压器负载运行时通过磁动势平衡,使原、副方的电流紧密地联系在一起,副方通过磁动势平衡对原方产生影响,副方电流的改变必将引起原方电流的改变,电能就就是这样从原方传到了副方。