变压器换相原理
- 格式:doc
- 大小:29.50 KB
- 文档页数:2
换相和换流在电力系统中,换相和换流技术起着至关重要的作用。
它们在电力传输、变换和控制过程中,实现了电能的高效、稳定和可靠传输。
本文将对换相和换流技术进行详细介绍,包括其工作原理、应用领域以及在我国电力行业的发展现状。
一、换相技术1.换相技术的定义及作用换相技术是指在交流电力系统中,通过改变电压和电流的相位关系,实现电能的传输和变换。
在电力系统中,三相交流电是常见的电源和负载形式。
为了满足不同电压等级和功率需求的电力传输,需要对电压和电流进行适当的调整。
换相技术就是在这种背景下应运而生的。
2.换相技术的分类根据换相过程中电压和电流相位关系的改变,换相技术可分为以下几种:(1)逆变换相:将直流电源转换为交流电源,如太阳能光伏发电、风力发电等;(2)整流换相:将交流电源转换为直流电源,如电网中的整流器、充电桩等;(3)相位调整换相:通过调整电压和电流的相位差,实现电能的传输和变换,如变压器、电容器等。
3.换相技术在我国电力行业的发展现状近年来,我国换相技术在新能源、电力电子、电动汽车等领域得到了广泛应用。
随着电力电子设备的不断发展和优化,换相技术在电力系统的稳定性和可靠性方面取得了显著成果。
此外,我国还加大了换相设备的研究和制造力度,提高了国内换相技术的整体水平。
二、换流技术1.换流技术的定义及作用换流技术是指在直流电力系统中,通过改变电压和电流的幅值和相位关系,实现电能的传输和变换。
换流技术在直流电力系统中具有重要作用,它可以实现远距离、高压、大容量的电力传输,满足日益增长的电力需求。
2.换流技术的分类根据换流过程中电压和电流幅值和相位关系的改变,换流技术可分为以下几种:(1)电压源换流:通过改变电压源的幅值和相位,实现电能的传输,如电压源变换器等;(2)电流源换流:通过改变电流源的幅值和相位,实现电能的传输,如电流源变换器等;(3)电压电流源混合换流:通过改变电压和电流源的幅值和相位,实现电能的传输,如混合型变换器等。
换流变压器与电力变压器的比较分析换流变压器与电力变压器的比较分析变压器按用途分类:有电力变压器、特种变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)换流变压器1.1定义换流变压器(Converter Transformer) 接在换流桥与交流系统之间的电力变压器。
采用换流变压器实现换流桥与交流母线的连接,并为换流桥提供一个中性点不接地的三相换相电压。
换流变压器与换流桥是构成换流单元的主体。
1.2工作原理在整流换流器中换流变压器为换流设备提供交流电能,换流器将交流电能转换为直流电能并通过直流输电线路传输;在逆变换流器中换流变压器接受逆变换流器将直流电能转换为交流的电能,并将其输送到其它交流供电网路中。
1.3作用换流变压器的作用是向换流器供给交流功率或从换流器接受交流功率,并且将网侧交流电压变换成阀侧所需要的电压。
在整流站,用换流变压器将交流系统和直流系统隔离,通过换流装置将交流网络的电能转换为高压直流电能,利用高压直流输电线路传输;在逆变站,通过换流装置将直流电能转换为交流电能,再通过换流变压器送到交流电网;从而实现交流输电网络与高压直流输电网络的联络。
换流变压器提供相位差为30°的12 脉波交流电压,以降低交流侧谐波电流,特别是5 次和7 次谐波电流;作为交流系统和直流系统的电气隔离,削弱侵入直流系统的交流侧过电压;通过换流变压器的阻抗限制直流系统的短路电流进入交流系统;通过换流变压器可以实现直流电压较大幅度的分档调节。
1.4结构组成绕组:换流变压器线圈包括网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈三部分铁芯:换流变压器铁心通常为心式结构器身:考虑合理的线圈布置方式引线:阀侧套管与引线的连接要特殊设计油箱:采用桶式结构绝缘油:ABB用Lans有载分接开其他附件电力变压器2.1定义通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备。
牵引变电所的供电方案与接线方式我国现行的牵引变电所供电方式绝大多数为三相-两相制式,即其原边取自电力系统的110kV 或220kV 三相电压,次边向两个单相供电臂馈电,其母线额定电压为27.5kV 或55kV 。
对于三相YN,d11或V ,v 接线的牵引变电所,次边两相电压的相别是原边三个相(或线)电压相别三中取二的某种组合;而对于平衡变压器,经变压器的变换,次边形成大小相等而相位相互垂直的两相电压。
从广义的角度上讲,牵引变压器原次边之间除了有电压的变换外,还有电流和阻抗变换,可称为系统变换,如 通过系统变换,可以获得一次侧的电力系统、牵引变压器的等值电路模型,或二次侧的电力系统、牵引变压器等值电路模型。
这两个等值电路模型对于牵引供电系统的电气分析十分方便、有用,如用于电压损失,故障分析,电能计量,负序含量,谐波水平等计算。
(一)纯单相接线变压器电力机车是单相交流负荷,显然,牵引变电所采用单相变压器最为直观、简单,单相牵引变压器和一般的单相变压器不同,一般单相变压器,都是一端接高压,另一端接地或接中性点,故可采用分级绝缘,而单相牵引变压器的高压绕组两端都接高压,故对地的绝缘要求相同,故采用全绝缘。
单相牵引变电所中的两台变压器并联接线完全一样。
两台变压器的高压绕组金额相同的两相,地压绕组的一端接母线,同时供给变电所的两个臂的负荷。
相邻两段接触网绝缘分开,既利于缩小事故停电范围,又提高了供电的灵活性。
低压....A B C οαβ⇔绕组的另一端与接地网和钢轨以及回流线可靠连接,以便使钢轨、回流线中的负荷电流以及地中电流流回变压器。
纯单相接线的主要优点是变压器的容量利用率为100%,且变电所的主接线简单,设备少、占地面积小,缺点是在三相系统形成较大的负序电流,为了减少负序电流对系统的影响,各变电所变压器高压绕组所结相序依次轮换,即所谓换相连接。
纯单相接线的另一个缺点是不能实现双边供电,并且变电所无三相电源,变电所的所用电须由附近地方电网引入。
z型变压器移相原理
Z型变压器是一种特殊类型的变压器,其结构与普通三相芯式电力变压器相同,但每相铁芯上的绕组分为上、下相等匝数的两部分,接成曲折形连接。
这种设计使得Z型变压器具有一些特殊的性能。
Z型变压器的移相原理主要基于其特殊的接线方式。
在Z型变压器中,同一柱上两半部分绕组中的零序电流方向是相反的,因此零序电抗很小,对零序电流不产生扼流效应。
这意味着当Z型变压器用于接地变压器时,中性点接入消弧线圈时,可以使消弧线圈补偿电流自由的流过。
这种特性使得Z型变压器广泛用于配电网中,主要用作接地变及所用变,它可以减小配电网中的电容电流,同时因为其零序阻抗大,中性点平衡电流小及防雷性能优良。
总的来说,Z型变压器的移相原理主要基于其特殊的接线方式和零序电流特性。
如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询电气专家。
380v转220v变压器原理
变压器是一种利用电磁感应原理来转换交流电压的电器设备。
在380V转220V变压器中,主要由一个铁芯和两个线圈组成。
铁芯通过提供低磁阻路径来引导磁力线,它通常是由硅钢片叠压而成的,以减小铁芯中的涡流损耗。
铁芯的形状和结构可以影响到变压器的效率和性能。
变压器的主要线圈称为主线圈或高压线圈,在380V转220V
的变压器中,是接在380V电源上的。
线圈由导线绕制而成,
根据所需的变压比例,主线圈通常会比较多绕制数。
变压器的次级线圈称为副线圈或低压线圈,在380V转220V
的变压器中,是输出220V电压的地方。
副线圈也由导线绕制
而成,绕制的绕组数较少,以实现降压效果。
主线圈和副线圈之间没有连通,它们通过铁芯的磁场彼此感应。
当在主线圈中施加380V的交流电源时,产生的磁场将传到铁
芯中,然后再传到副线圈中。
由于线圈上的匝数比例不同,导致副线圈感应到的电压较低。
这样就实现了将380V电压转换
为220V的效果。
变压器的工作原理基于电磁感应定律和弗拉第定律。
根据电磁感应定律,当磁场的变化通过一个线圈时,会在线圈中产生感应电动势。
根据弗拉第定律,产生的感应电动势大小与磁场变化的速率成正比。
通过控制主线圈和副线圈的绕制数,可以实现预定的变压比。
总而言之,380V转220V变压器通过电磁感应原理和变压比例来将高电压转换为低电压,以满足不同设备对电压的需求。
变压器原理变压器原理。
变压器是一种用来改变交流电压的电器,它是由两个或多个线圈(即绕组)构成的,通过电磁感应原理来实现电压的变换。
变压器主要由铁芯和绕组组成,其中铁芯起到了传导磁场的作用,而绕组则是用来传递电流的。
在变压器中,有两个基本的绕组,一个是输入绕组,另一个是输出绕组。
输入绕组通常被称为初级绕组,而输出绕组则被称为次级绕组。
当交流电流通过初级绕组时,产生的磁场会在铁芯中产生磁通量,这个磁通量会穿过次级绕组,从而在次级绕组中产生感应电动势,从而使得次级绕组中的电压发生变化。
变压器的原理可以用简单的公式来表示,U1/U2 = N1/N2,其中U1和U2分别代表输入端和输出端的电压,N1和N2分别代表初级绕组和次级绕组的匝数。
这个公式表明了变压器的电压变换比与绕组匝数的比例成正比。
变压器的工作原理基于电磁感应定律,即当磁通量发生变化时,就会在导体中产生感应电动势。
在变压器中,通过改变绕组的匝数比例,可以实现输入端电压到输出端电压的变换。
这种原理使得变压器成为了电力系统中不可或缺的设备,用来实现输电、配电以及各种电器设备对电压的要求。
除了改变电压,变压器还可以实现电流的变换。
根据电流的传递方向,变压器可以分为升压变压器和降压变压器。
升压变压器是指输出端电压大于输入端电压的变压器,它主要用于输电系统中,将电压升高以减小输电损耗。
而降压变压器则是指输出端电压小于输入端电压的变压器,它主要用于配电系统中,将电压降低以满足电器设备的工作要求。
在实际应用中,变压器的原理不仅仅局限于电力系统,它还被广泛应用于各种电子设备中,用来实现电压的变换和电流的传递。
例如,手机充电器中的变压器就是用来将家用交流电转换为手机充电所需的直流电,从而满足手机充电的要求。
总之,变压器是一种基础的电器设备,它通过电磁感应原理实现了电压和电流的变换,广泛应用于电力系统和各种电子设备中,是现代电气工程中不可或缺的重要组成部分。
通过了解变压器的原理,我们可以更好地理解电力系统中的电压变换和输电配电的过程,从而更好地应用和维护电器设备。
全桥式变压器开关电源⼯作原理全桥式变压器开关电源全桥式变压器开关电源也属于双激式变压器开关电源。
它同时具有推挽式变压器开关电源电压利⽤率⾼,⼜具有半桥式变压器开关电源耐压⾼的特点。
因此,全桥式变压器开关电源经常⽤于⼯作电压⾼,输出⼤功率⼤的场合。
1-8-3-1.全桥式变压器开关电源的⼯作原理图1-47是全桥式变压器开关电源⼯作原理图。
图中,K1、K2、K3、K4是4个控制开关,它们被分成两组;K1和K4为⼀组,K2和K3为另⼀组。
开关电源⼯作的时候,总是⼀组接通,另⼀组关断,两组控制开关轮流交替⼯作;T为开关变压器,N1为变压器的初级线圈,N2为变压器的次级线圈;Ui为直流输⼊电压,R为负载电阻;uo为输出电压,io为流过负载的电流。
从图1-47原理图中可以看出,控制开关K1和K4与控制开关K2和K3正好组成⼀个电桥的两臂,变压器作为负载被跨接于电桥两臂的中间。
因此,我们把图1-47的电路称为全桥式开关电源电路。
图1-47中,当控制开关K1和K4接通时候,电源电压Ui被加到变压器初级线圈N1绕组的a、b两端,同时,由于电磁感应的作⽤在变压器次级线圈N2绕组的两端也会输出⼀个与N1绕组输⼊电压Ui成正⽐的电压,并加到负载R的两端,使开关电源输出⼀个正半周电压。
当控制开关控制开关K1和K4由接通转为关断的时候,控制开关K2和K3则由关断转为接通,电源电压Ui被加到变压器初级线圈N1绕组的b、a两端;同理,由于电磁感应的作⽤在变压器次级线圈N2绕组的两端也会输出⼀个与N1绕组输⼊电压成正⽐的电压,并加到负载R的两端,使开关电源输出⼀个负半周电压。
全桥式变压器开关电源⼯作原理与推挽式变压器开关电源以及半桥式变压器开关电源的⼯作原理是很相似的,因此,分析⽅法也基本相同。
下⾯我们进⼀步详细分析全桥式变压器开关电源的⼯作原理。
当控制开关K1和K4接通时候,电源电压Ui被加到变压器初级线圈N1绕组的a、b两端,在变压器初级线圈N1绕组中将有电流经过,通过电磁感应会在变压器的铁⼼中产⽣磁场,并产⽣磁⼒线;同时,在初级线圈N1绕组的两端要产⽣⾃感电动势e1,在次级线圈N2绕组的两端也会产⽣感应电动势e2;感应电动势e2作⽤于负载R的两端,从⽽产⽣负载电流。
660V的移相变压器原理和应用1. 引言移相变压器是一种常见的电力设备,用于改变电网中的电压和相位。
本文将介绍660V的移相变压器的原理和应用。
2. 移相变压器原理移相变压器是一种特殊类型的变压器,它可以改变电流的相位,同时还能改变电压。
它通过使用两个相移90度的辅助绕组来实现这一功能。
具体原理如下: - 移相变压器的主绕组和辅助绕组之间的磁场耦合会导致辅助绕组产生相移90度的电势。
- 主绕组的输入电压通过磁场耦合作用传递给辅助绕组,造成辅助绕组的输出电压相位移动了90度。
- 辅助绕组的输出电压与主绕组的输入电压之间存在一个变比,这个变比决定了移相变压器的换相性能。
3. 移相变压器应用移相变压器在电力系统中有广泛的应用。
以下是几个重要的应用领域:3.1 电力传输和分配系统移相变压器可用于改变电网中电压和相位的传输和配电系统。
在电力传输系统中,电力经过变压器的升压和降压,然后通过传送线路进行传输。
在配电系统中,移相变压器可用于将电网中的电压适应于不同的负载需求。
3.2 电力电子设备移相变压器在电力电子设备中也扮演着重要的角色。
例如,它可以用于交流输电中的谐波补偿,改善电力质量和增强系统的稳定性。
此外,移相变压器还可用于直流输电系统中的电压变换和耦合控制。
3.3 输电线路保护移相变压器还可以用于电力系统中的线路传输保护。
在输电线路中,如果发生故障,移相变压器可以将电流引导到故障点附近,从而保护其他线路免受故障影响。
3.4 电力负荷分配移相变压器可用于平衡电力系统中的负载分配。
它可以将负载分散到不同的供电线路上,以避免某一条线路过载。
4. 结论660V的移相变压器是一种用于改变电流相位和电压的重要电力设备。
它通过使用辅助绕组来实现电势的相移,广泛应用于电力传输和分配系统、电力电子设备、输电线路保护和电力负荷分配等领域。
在电力系统中,移相变压器发挥着重要的作用,为系统的稳定性和可靠性做出贡献。
(注:本文所述为660V的移相变压器,仅适用于该特定电压等级的变压器。
关于对△/Y-11型变压器相序及相量的分析摘要:我公司6/0.4kV变压器大部分为△/Y-11型变压器,曾经发生过短路、烧毁等故障,在变压器更换后检修接线过程中有可能发生相序错误,导致高低压侧电压相量发生变化,埋下了非同期并列的隐患。
所以对于新安装或大修后的变压器,在投运前要核相以保障设备安全运行。
主题词:相序相量引言:在变压器更换后检修接线过程中有可能发生相序错误,导致高低压侧电压相量发生变化,埋下了非同期并列的隐患。
所以对于新安装或大修后的变压器,在投运前要核相。
判断变压器接线是否正确,了解变压器的相量图,能够为变压器相序的判定提供依据。
1.#4卸煤变BS23相序倒换的分析2009-08-29日#4卸煤变BS23由检修转运行,在CS22-2A开关间隔上下口处核对CS23段与CS22段相序发现A-A相400V、B-B相0V、C-C相402V,相序不一致。
由该组数值可以看出,变压器b相相序正确,a、c相相序相反。
此时测得的A-A、C-C相电压数值实际为两变压器电源系统低压侧A相与C相的电压差值,即线电压值。
由于是变压器低压侧a、c相接反,误认为将#4卸煤变BS23高压侧A、C相序倒换,低压侧相序就能倒换过来。
接线倒换后,在CS22-2A开关间隔上下口处核对CS23段与CS22段相序发现A-A相240V、B-B相214V、C-C相230V,相序不一致。
具体原因如下:#4卸煤变BS23换相后高压侧相序变为C-B-A,由图一可以看出,、、,高压侧相电压发生了变化。
由图三的第一种连接法相量图可以看出,低压侧相电压相量也发生了变化。
此时在CS22-2A开关上下口测得的A-A、C-C相电压数值实际为#3卸煤变BS22和#4卸煤变BS23低压侧A相与C相、C相与A相的电压差值,即为图二中的、,由图二可见均为相电压; B相与B相的差值也发生了变化,为图二中的,结果为相电压。
由此可见,变压器低压侧相序错误,调换高压侧相序不能将相序改正过来。
变压器换相原理:
1、开关管由导通到截止的转换:当开关管(以三极管为例))基极
电流不能跟随集电极电流或变压器饱和的时刻。
分析:当变压器走入饱和区时,磁通变化很小,根据V=dψ/dt知驱动线圈上产生的感应电动势很小不能驱动开关管很好的导通使集电极的电流下降,同样根据V=dψ/dt磁通下降产生反向电动势。
由于正反馈作用,驱动电压反偏,很快进入截止状态。
一般正常工作时的转换不是磁饱和所致,而是第二种原因即基极电流不能跟随集电极电流。
如图
A B
t
T0
曲线A是基极驱动电流*放大倍数即Ibe*β,曲线B是集电极电流Ic。
在放大区时Ic=Ibe*β,当Ic小于Ibe*β时开关管进入饱和区。
不难看出A、B的交点T0即为换相点,在T0后期集电极电流受到基极电流的牵制不能继续增加,电感中的电流不能突变,能量通过次级线圈释放,电流减小,驱动电压反偏,开关管截止。
B曲线的斜率是受输入电压和初级电感决定的,Vi/L;A曲线的下降斜率是受RC和稳压环路决定的,通过改变A曲线的斜率可实现稳压的效果。
2、开关管由截止到导通的转换:当次级电流释放到零的时刻。
分析:这一点不难理解,次级线圈的向负载提供能量,电流逐
渐减小,此过程中驱动线圈上始终感应反向电压,开关管不能导通,当电流下降到零时线圈中已基本没有了能量(实际线圈中的寄生的残余能量有自由振荡的趋势),驱动线圈的电压由反偏降到了零,启动电阻使开关管正偏开始导通,驱动线圈的电压开始正偏,由于正反馈的作用开关管很快进入饱和导通状态,下一周期开始了。