[工程科技]變壓器原理維護-wenkub
2023-03-09 00:46:22 本頁面
【正文】 t 3 INDEX 職位/ 姓名日 期保存年限 0, 1, 3, 5, 永久審 核1//1 , 2 , 3 , 對外保密/ / / // / / /審批作 成 確 認 審 核2 批準Part 4 變壓器的工作原理 變壓器原理及維護 變壓器的用途及分類 變壓器基本結構運行及分析 Part 5 BOECD干式變壓器參數(shù)及分布 變壓器的故障與維護 電氣科 2 Change life with heart Part 1:變壓器的工作原理 圖一 變壓器 : 變壓器是利用電磁感應作用將一種電壓、電流的電能轉換成同頻率的另一種電壓、電流的電能。這時如果二次側與外電路的負載接通，便有交流電流流出，于是輸出電能。接入電源線圈稱為一次繞組，其電壓、電流及電動勢的相量分別為 U1及 I1 ,E1繞組的匝數(shù)為 N1。根據(jù)電磁感應定律，可寫出電壓、電動勢的方程式 （圖 ） : () ?????????????dtdNeudtdNeu??222111二次線圈 U1:一次側電壓 U2:二次側電壓 I1:一次側電流 I2:二次側電流 () 4 Change life with heart kNNeeuu???212121 由此可知，一、二次感應電動勢的大小與電源頻率、繞組匝數(shù)和主磁通最大值成正比，且在相位上滯后主磁通 90176。例如一次繞組的匝數(shù) N1為二次繞組匝數(shù) N2的一倍（ k=2），便是 2∶1 的降壓變壓器；反之，則是 1∶2 的升壓變壓器。 kNNEEUU???212121可寫為： Part 1:變壓器的工作原理 5 Change life with heart Part 1:變壓器的工作原理 副線圈 產(chǎn)生感 應電動勢 變壓器的特點： 變壓器不能改變穩(wěn)恒電壓 變壓器不能改變交流電的周期和頻率 輸出電壓由輸入電壓決定 輸入功率由輸出功率決定 輸入電流由輸出電流決定 原線圈 接 交 流 電 在鐵芯中 產(chǎn)生變化 的磁通量 副線圈中 如有電流 在鐵芯中 產(chǎn)生變化 的磁通量 原線圈 產(chǎn)生感 應電動勢 互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎 6 Change life with heart Part 2:變壓器的用途及分類 a)按照用途分類 ： 電力變壓器：電力系統(tǒng)傳輸電能的升壓 變壓器 /降壓變壓器 /配電變壓器等。 7 Change life with heart Part 2:變壓器的用途及分類 b:電力變壓器類別 冷卻方式 油浸式變壓器 —— 鐵芯和繞組都一起浸入灌滿了變壓器油的油箱中，可以加強絕緣和改善冷卻散熱條件（大容量）。 充氣式變壓器 —— 絕緣性能優(yōu)于油浸式（大容量） SF6。 除了電磁部分，還有油箱 /冷卻裝臵 /絕緣套管 /調壓和保護裝臵等部件。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫，從而減少了磁阻，便于磁通流通。下面著重介紹變壓器鐵芯和繞組的結構。 鐵芯的基本形式有 殼式 和 心式 兩種。心式結構比較簡單，繞組的裝配及絕緣也較容易，國產(chǎn)電力變壓器均采用心式結構 . Part 3:變壓器基本結構 13 Change life with heart 圖 殼式變壓器 1— 鐵芯柱 。3— 高壓繞組 。 Part 3:變壓器基本結構 15 Change life with heart 2:繞組 繞組是用絕緣扁線或圓銅線繞成。為便于絕緣，一般低壓繞組套在里面。為使變壓器油能較長久地保持良好狀態(tài)，在變壓器油箱上面裝有圓筒形的儲油柜。在小容量（ 20KVA以下）變壓器中采用平壁式油箱；容量稍大的變壓器，在油箱壁上焊有散熱油管以增加散熱面積，稱為管式油箱。 Part 3:變壓器基本結構 16 Change life with heart Part 3:變壓器基本結構 1— 信號式溫度計 。 5— 安全氣道 。 9— 分接開關 。 13— 放油閥門 圖 油浸式電力變壓器 干式變壓器 冷卻風機 澆注式線圈 分接頭 高壓側進線 低壓側出線 17 Change life with heart (4)變壓器的型號和額定值 每臺變壓器上都有銘牌，以表明該設備的額定值和使用條件。 U2N為 2次側加額定電壓、 2次側處于空載狀態(tài)時的電壓。 額定電流：單位為 A/kA。 額定溫升：變壓器的額定溫升是以環(huán)境溫度 +40186。 3Part 3:變壓器基本結構之參數(shù) kVA 1000 3 N 2 N 2 N I U S ? 19 Change life with heart 阻抗電壓（短路阻抗） 阻抗電壓也稱短路電壓（ Uz%），它表示變壓器通過額定電流時在變壓器自身阻抗上所產(chǎn)生的電壓損耗。 A級絕緣材料：經(jīng)耐溫達 的液體絕緣材料浸漬過的棉紗、天然絲、再生纖維素等制成的紡織品、浸漬過的紙、紙板、木質板等。 H級絕緣材料：玻璃絲布和玻璃漆管浸以耐熱 的有機硅漆。稱初級側、一次側。 空載電流：變壓器空載運行時激磁電流占額定電流的百分數(shù)。 Part 3:變壓器基本結構之運行分析 21 Change life with heart 負載運行原邊、副邊各量的正方向規(guī)定： 1次側接電源 U1， 2次側接負載，此時 2次側流過電流 I2(負載電流）， 1次側電流不再是 I0，而是變?yōu)?I1，這即是變壓器的負載運行。 Part 3:變壓器基本結構之運行分析 變壓器的損耗和效率： 損耗和效率： 1）：鐵耗 pFe (不變損耗 )= p0； 鐵損 (PFe) ：包括磁滯損耗和渦流損耗。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。 所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。 k2kN2N22k2cu pIrIIIrIp 2
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