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電工學變壓器原理

教育 更新时间:2024-12-25 21:10:22

變配電運行中,變壓器必不可少,熟悉和掌握變壓器的基本常識是非常有必要的,變壓器的基本知識儲備是每一個電力人必備的技能!

電工學變壓器原理(16個變壓器基本常識)1

1、什麼叫變壓器?

在交流電路中,将電壓升高或降低的設備叫變壓器,變壓器能把任一數值的電壓轉變成頻率相同的我們所需的電壓值,以滿足電能的輸送,分配和使用要求。例如發電廠發出來的電,電壓等級較低,必須把電壓升高才能輸送到較遠的用電區,用電區又必須通過降壓變成适用的電壓等級,供給動力設備及日常用電設備使用。

2、變壓器是怎樣變換電壓的?

變壓器是根據電磁感應制成的。它由一個用矽鋼片(或矽鋼片)疊成的鐵芯和繞在鐵芯上的兩組線圈構成,鐵芯與線圈間彼此相互絕緣,沒有任何電的聯系,如圖所示。我們将變壓器和電源一側連接的線圈叫初級線圈(或叫原邊),把變壓器和用電設備連接的線圈叫作次級線圈(或副邊)。當将變壓器的初級線圈接到交流電源上時,鐵芯中就會産生變化的磁力線。由于次級線圈繞在同一鐵芯上,磁力線切割次級線圈,次級線圈上必然産生感應電動勢,使線圈兩端出現電壓。因磁力線是交變的,所以次級線圈的電壓也是交變的。而且頻率與電源頻率完全相同。

5、變壓器油有什麼用處?

變壓器油的作用是:(1)絕緣作用。(2)散熱作用。(3)消滅電弧作用。

6、什麼是自耦變壓器?

自耦變壓器隻有一組線圈,次級線圈是從初級線圈抽頭出來的,它的電能傳遞,除了有電磁感應傳遞外,還有電的傳送,這種變壓器矽鋼片和銅線數量比一般變壓器要少,常用作調節電壓。

7、調壓器是怎樣調壓的?

調壓器的構造與自耦變壓器相同,隻是将鐵芯作成環形線圈就繞在環形鐵芯上。次級線圈抽頭用一個可以滑動的電刷觸頭,使觸頭沿線圈表面環形滑動,達到平滑的調節電壓作用。

8、變壓器初級線圈與次級線圈的電流關系是怎樣的?

當變壓器帶有負載運行時, 次級線圈電流的變化, 會引起初級線圈電流相應的變化。 根據磁勢平衡原理推導出, 初級民次級線圈的電流和線圈匝數成反比, 匝數多的一邊電流就小,匝數少的一邊電流就大, 可用下式表示:初級線圈電流/次級線圈電流=次級線圈匝數/初級線圈匝數。

電工學變壓器原理(16個變壓器基本常識)2

9,什麼是變壓器的電壓變化率?

調壓器的電壓變化率是變壓器的主要性能指标之一。當變壓器向負載供電時,在變壓器的負載端的電壓必然會下降,将下降的電壓值與額定電壓值相比,取百分數即電壓變化率,可用公式表示;電壓變化率=[(次級額定電壓-負載端電壓)/次級額定電壓]×100%。通常的電力變壓器,接上額定負載時,電壓變化率為4~6%。

10、如何保證變壓器有一個額定的電壓輸出?

電壓太高或過低都會影響變壓器的正常工作和使用壽命,所以必須調壓。調壓的方法是在初級線圈中引出幾個抽頭,接在分接開頭上,分接開頭通過轉動觸頭來改變線圈的匝數。隻要轉動分接開關的位置,即可得到需要的額定電壓值。要注意的是,調壓通常應在切斷變壓器所接的負載後進行。

11、通常用的小型變壓器是怎樣的?應用在哪些場合?

小型變壓器指容量在1千伏安以下的單相變壓器,多半用作電氣設備控制用的電源變壓器,電子設備的電源變壓器及安全照明用的電源變壓器。

12、變壓器在運行中有哪些損失?怎樣減少損失?

變壓器運行中的損失包括兩部分;(1)是由鐵芯引起的,當線圈通電後,由于磁力線是交變的,引起鐵芯中渦流和磁滞損耗,這種損耗統稱鐵損。(2)是線圈自身的電阻引起的,當變壓器初級線圈和次級線圈有電流通過時,就要産生電能損失,這種損失叫銅損。

鐵損與銅損的和就是變壓器損失,這些損失與變壓器容量、電壓和設備利用率有關。因此,在選用變壓器時,應盡量使設備容量和實際使用量一緻,以提高設備利用率,注意不要使變壓器輕載運行。

電工學變壓器原理(16個變壓器基本常識)3

13、什麼是變壓器的銘牌?銘牌上有哪些主要技術數據?

變壓器的銘牌标明該台變壓器的性能、技術規格和使用場合,用來滿足用戶的選用,通常選用注意的主要技術數據有:

(1)額定容量的千伏安數。即額定狀态下變壓器的輸出能力。如單相變壓器額定容量=U線×I線;三相變壓器容量=U線×I線。

(2)額定電壓伏數。分别标明初級線圈的端電壓和次級線圈的端電壓(不接負載時)值。注意三相變壓器的端電壓指線電壓U線值。

(3)額定電流安培數。指在額定容量和允許溫升條件下,初級線圈和次級線圈允許長期通過的線電流I線值。

(4)電壓比。指初級線圈額定電壓與次級線圈額定電壓之比。

(5)接線方式。單相變壓器僅有高低壓各一組線圈,隻供給單相使用,三相變壓器則有Y/△式。 除以上技術數據外,還有變壓器的額定頻率、相數、溫升、變壓器的阻抗百分比等。

14,怎樣選擇變壓器?如何确定變壓器的合理容量?

首先要調查用電地方的電源電壓,用戶的實際用電負荷和所在地方的條件,然後參照變壓器銘牌标示的技術數據逐一選擇,一般應從變壓器容量、電壓、電流及環境條件綜合考慮,其中容量選擇應根據用戶用電設備的容量、性質和使用時間來确定所需的負荷量,以此來選擇變壓器容量。

在正常運行時,應使變壓器承受的用電負荷為變壓器額定容量的75~90%左右。運行中如實測出變壓器實際承受負荷50小于%時,應更換小容量變壓器,如大于變壓器額定容量應立即更換大變壓器。同時,在選擇變壓器根據線路電源決定變壓器的初級線圈電壓值,根據用電設備選擇次級線圈的電壓值,最好選為低壓三相四線制供電。這樣可同時提供動力用電和照明用電。

對于電流的選擇要注意負荷在電動機起動時能滿足電動機的要求(因為電動機起動電流要比下沉運行時大4~7倍)。

電工學變壓器原理(16個變壓器基本常識)4

15、為什麼變壓器不能過負荷運行?

過負荷運行是指變壓器運行時超過了銘牌上規定的電流值。過負荷分為正常過負荷和事故過負荷兩種,前者是指在正常供電情況下,用戶用電量增加而引起的,它往往使變壓器溫度升高,促使變壓器絕緣老化,降低使用壽命,所以不允許變壓器過負荷運行。特殊情況下變壓器短時間内的過負荷運行,也不能超過額定負荷的30%(冬季),在夏季不得超過15%。對後者,事故過負荷與允許過的時間要求見下表。

電工學變壓器原理(16個變壓器基本常識)5

16,變壓器在運行中應該做哪幾種測試?

為了保證變壓器能夠正常運行,應經常進行下列幾項測試;

(1)溫度測試。變壓器運行狀态是不是正常,溫度的高低是很重要的。規程規定上層油溫不得超過85C(即溫升55C)。一般變壓器都裝有專用溫度測定裝置。

(2)負荷測定。為了提高變壓器的利用率,減少電能的損失,在變壓器運行中,必須測定變壓器真正能承擔的供電能力。測定工作通常在每一季節用電高峰時期進行,用鉗形電流表直接測定。電流值應為變壓器額定電流的70~80%,超過時說明過負荷,應立即調整。

(3)電壓測定。規程要求電壓變動範圍應在額定電壓±5%以内。如果超過這一範圍,應采用分接頭進行調整,使電壓達到規定範圍。一般用電壓表分别測量次級線圈端電壓和未端用戶的端電壓。

電工學變壓器原理(16個變壓器基本常識)6

​(4)絕緣電阻測定。為了使變壓器始終處于正常運行狀态,必須進行絕緣電阻的測定,以防絕緣老化和發生事故。測定時應設法使變壓器停止運行,利用搖表測定變壓器絕緣電阻值,要求所測電阻不低于以前所測值的70%,選用搖表時,低壓線圈可采用500伏電壓等級的。

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