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变压器工作原理

2017-09-17 6页 doc 18KB 14阅读

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变压器工作原理变压器工作原理 一、变压器空载运行 设变压器是理想的,其绕组没有电阻,励磁后没有漏磁,磁路不饱和,而且铁芯中没有铁耗,原绕组加上额定电压值,而副绕组开路,变压器便在空载下运行。 在一侧施加正弦电压为u1,其频率为f时,在一次侧绕组流过的电流为Io,叫做空载电流,则在铁芯中产生交变的磁通φ,交变磁通穿过两个绕组,,根据电磁感应定律,分别产生感应电动势E1和E2,其大小与频率f、绕组的匝数N1或N2及主磁通的最大值φm成正比,则 E1=4.44fN1φm E2=4.44fN2φm 由以上两式求得 E1/E2=N1/N...
变压器工作原理
变压器工作原理 一、变压器空载运行 设变压器是理想的,其绕组没有电阻,励磁后没有漏磁,磁路不饱和,而且铁芯中没有铁耗,原绕组加上额定电压值,而副绕组开路,变压器便在空载下运行。 在一侧施加正弦电压为u1,其频率为f时,在一次侧绕组流过的电流为Io,叫做空载电流,则在铁芯中产生交变的磁通φ,交变磁通穿过两个绕组,,根据电磁感应定律,分别产生感应电动势E1和E2,其大小与频率f、绕组的匝数N1或N2及主磁通的最大值φm成正比,则 E1=4.44fN1φm E2=4.44fN2φm 由以上两式求得 E1/E2=N1/N2=K 由于一次绕组的漏抗和电阻忽略不计,空载电流I0又很小,故可忽略由他们引起的电压降,则有,U1?E1,又因二次侧开路,I2=0,则U2=E2,所以, U1/U2?E1/E2=N1/N2=K 式中,U1,U2---一、二次绕组的端电压有效值。 K---单相变压器的变压比。 由以上看出,变压器的变压比,等于一、二绕组的匝数之比。 当K,1时,是降压的变压器,反之,K,1时,是升压的变压器。变压比是变压器的一个重要参数。 二、变压器的负载运行 二次侧接通负载阻抗Z时,在感应电动势E的作用下,二次侧绕组将有电流I2通过,并产生相应的磁势I2.N2,按照楞次定律,,该磁势力图消弱产生此电流的磁通φm,但因主磁通φm的大小在电源U1不变的情况下是基本不变的,所以,磁势I2.N2的存在,只能引起一次侧电流的相应变化。负载运行的一次侧电流可视为由两部分组成;产生主磁通的励磁分量(即为空载电流I0)和由二次侧磁势引起的负载分量(与F2大小相等,相位相反)。若忽略相对很小的励磁分量电流I0,由磁势平衡关系,可以得到一、二次侧电流关系式。 若只考虑量值关系,则 I1.NI=I2.N2 由上式可得 I2/I1= NI /N2=K U1/U2=I2/I1=N1/N2=K 变压器负载运行时,一、二次电流与一、二次绕组的匝数成反比,这是变压器也能改变电流的道理,由于U1I1=U2I2,明变压器一、二次侧绕组的功率基本相等,这就是变压器能传递功率的原理。 三相变压器的原理与单相变压器的工作原理相同。对于单相变压器得出的结论。都可适用于三相变压器的每一相。而需要指出,基本公式中所表达的电压和电流的关系,在三相变压器中相当于相电 压与相电流的关系。 变压器的铭牌和技术参数 电力变压器 产品型号 S9-400/10 代号 额定容量 400kvA 产品代号 额定电压 10000?5%/400V 出厂序号 额定频率 50Hz 相数 3相 开关 高压 低压 位置 V A V A ? 10500 ? 10000 23(4 400 577.4 ? 9500 连接组标号 Y.yno 使用条件 户外式 冷却方式 ONAN 阻抗电压 4.12% 油重 279% 器身重量 897% 变压器的额定容量是变压器在正常工作条件下,能发挥出的最大容量值,指视在功率,用KVA表示,变压器的额定电压一次额定电压和二次额定电压,都是指的线电压。 Y.yo 表示高低压绕组均为星形连接,低于绕组中性点直接地 ONAN 表示油浸自冷式 阻抗电压用百分数表示是指做变压器短路试验时,短路电压占额 定电压的百分数。 变压器的额定电流也是指线电流。三相变压器的额定电流按下式计算 I1=S/?3U1和I2=S/?3 阻抗电压是表示内阻抗大小的参数,阻抗电压由短路试验求得。 变压器短路试验在高压边进行。单相变压器如下图 图中,V、A、W分别表示电压表、电流表和功率表,逐渐升高试验电压,至额定电流时,读取所施加的电压,这个电压称作短路电压,记作Uk。短路电压与额定电流之比,称作变压器的短路阻抗,短路电压与额定电压之比即变压器的阻抗电压,阻抗电压用百分数表示,即, Uk=,,,,,× ,,,, 式中,uk、Uk、Un分别表示阻抗电压,短路电压和额定电压。 10kv变压器的阻抗电压在4%,6%之间,35kv变压器的阻抗电压多在6、5,7、5之间,大容量变压器的阻抗电压偏大。 除此以外,有的变压器铭牌上还有空载电流,空载损耗,短路损耗,温升等参数。 空载电流基本上是变压器的励磁电流,变压器的空载电流基本上是励磁电流。空载电流的大小决定于变压器的电磁结构。10,35kv变压器的空载电流多在额定电流的2%,6%之间,变压器越大,空载电流所占比例越小。例如,10KvSL7系列变压器100KvA者空载电流为4、2%,500KVA者为3.2%,1000KVA者为2、5%,6300KVA者为2、0%等。空载损耗是做变压器空载试验时测得的功率损耗。单相变压器空载试验接线如下图 短路试验在高压边进行,而空载试验在低压变进行,短路试验时电流表接在电源侧,电压表接在负荷侧。而空载试验时,电流表接在负荷侧,电压表接在电源侧。空载损耗基本上是铁芯中的功 率损耗,简称铁耗,大致上与电压的平方成正比,短路损耗是做变压器短路损耗时测得的功率损耗,基本上是绕组中的功率损耗,简称铜耗耗。大致与电流的平方成正比,温升是变压器温度与环境温度之差,温升限值决定于绝缘的种类。 第三节变压器安装和运行 安装前,应仔细阅读产品说明书,核对名牌,检查与名牌是否相符,外观有无缺陷,零件是否齐全,密封是否良好,有无渗漏油现象痕迹,油面是否在允许范围之内,经过运输的变压器,安装前应测量绝缘电阻 1、 室内变压器的安装 (1) 油浸电力变压器的安装应略有倾斜,从没有储油柜的一 边向有储油柜的一边应有1%—1.5%的上升坡度。以便邮 箱内产生的气体能比较顺利的进入气体继电器。 (2) 变压器各部体及本体的固定必须牢固, (3) 电气连接必须良好,铝导体与变压器的连接应采用铜铝 过度接头。 (4) 变压器的接地一般是低压侧绕组中性点、外壳及其阀型 避雷器三者公用的接地,并称之为“三位”一体接地, 变压器的工作零线应与接地分开。工作零线不得埋入地 下。接地必须良好。 接地线上应有可断开的连接点。 (5) 变压器防爆管喷口前方不得有可燃气体。 (6) 变压器室需是耐火建筑。油浸变压器室耐火等级应是一 级。变压器室的门和通风窗应采用非燃材料,或难然材 料制成,并应向外开。单台变压器油量超过600kg时, 变压器下方应有油量100%的储油坑,坑内应铺以25cm 以上的卵石层。 (7) 居住建筑内安装的油浸变压器,单台容量不得超过 400kvA。 (8) 为了维护安全,安装时应考虑油标温度计气体继电器, 油阀等放在最安全的地方。10kv变压器壳体距门不应小 于1m,距墙不应小于0.8m装有操作开关时不应小于1、2 米。35千伏变压器距门不应小于2米,距墙不应小于1.5 米。 (9) 变压器室宜采用自然通风, 检测的目的 1、 直流电阻 检查线圈内部导线和引线的焊接质量,并联支路、连接是否正确,有无层间短路或内部 ,电压分接开关,引线和套管的接触是否良好,三相电阻是否平衡。 二、绝缘电阻及吸收比 可以鉴别变压器绝缘的整体和局部是否受潮,还可以检查绝缘表面是否脏污,有无放电击穿痕迹,所形成的贯通性局部缺陷和有无瓷管开裂,引线碰地,瓷身内有铜线搭桥等所造成的半通性或金属性短路的缺陷。 三、泄露电流 通过对绕组泄露的测试,可以发现某些绝缘电阻试验不能发现的绝缘缺陷,如,变压器绝缘的部分穿透性缺陷和引线套管缺陷等。 四、交流耐压试验 用比运行条件更为严酷的条件来检验变压器的绝缘水平,可以有效的发现变压器绕组主绝缘受潮,干裂或在运输过程中因震动而引起的绕组松动、位移等造成的引线距离不够以及绕组绝缘上附着物等情况。 五、绕组所有分接的电压比 检查变压比是否与名牌相符,以保证达到要求的变压比;检查电压的分接开关指示位置是否正确;检查各线圈的匝数比,可以判定变压器是否存在匝间短路;测出三相变压器本身变压比的不平衡程度,确定零序分量的大小,提供变压比的准确程度,以判断变压器是否存在并列运行的可能性。
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