一、变压器的工作原理:变压器是利用电磁感应原理制成的一种静止的电气设备,它把某一电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种或几种电压等级的交流电能。变压器是电力系统中的重要设备,对电能的经济传输、灵活应用和安全使用具有重大意义。1、分类: 按用途可分为电力变压器、特种变压器(电炉变压器、电焊变压器、整流变压器)、仪用互感器(电压互感器、电流互感器); 按绕组形式可分为双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器等; 按相数可分为单相变压器和三相变压器; 按冷却方式可分为油浸式变压器和干冷式变压器;2、运行: 空载运行:当二次绕组开路而一次绕组接到电压为U1的电源上的运行情况,称为空载运行;一次绕组加上电压U1后产生交变得励磁电流,又称空载电流。 负载运行:变压器一次绕组加电源电压U1,二次绕组接负载的工作状态称为负载运行。二、变压器的技术数据:1、型号:变压器的型号由两部分组成:第一部分是汉语拼音组成的符号,用以表示变压器的产品分类、结构特征和用途;第二部分是数字,斜线前表示额定容量,KVA;斜线后表示高压侧的电压等级,KV。
高压线圈额定电压,KV
额定容量,KVA
设计序号(改型次数)
L-铝绕组(铜绕组不表示)Z-有载调压(无载调压不表示)S-三绕组(双绕组不表示)
冷却方式:F-风冷式;W-水冷式(油浸自冷式不表示);P-强迫油循环;D-强迫油导向循环
相数:D-单相;S-三相;O-自耦变压器(在型号首位为降压自耦,在末位为升压自耦)2、额定电压:UN 一次侧额定电压指变压器额定运行情况下一次绕组应当施加的工作电压;二次额定电压U2指一次侧加额定电压U1时的二次侧空载电压。额定电压以kv为单位。对三相变压器,额定电压指线电压。 为保证二次侧电压在一定范围内变化,通常变压器的一次绕组设有分接头,用以调整电压。中小型变压器一般有三个分接头,中间一个接头相当于额定电压,上下两个分接头相当于额定电压改变±5﹪。3、额定电流:IN 一、二次侧额定电流I1、I2是指在额定容量和允许温升条件下,变压器一、二次侧绕组允许长期通过的工作电流。其计算公式为: 单相变压器 I=S/U 三相变压器:I=S/U√34、额定容量:SN 额定容量是指按变压器名牌上规定的额定状态下连续运行时,变压器输出的视在功率值,以KVA为单位。其计算式为:单相变压器 S=U1I1=U2I2 三相变压器 S=√3U1I1=√3U2I2 5、阻抗电压:UK阻抗电压又称短路电压,将变压器的二次绕组短路,缓慢升高一次侧电压,当二次侧的短路电流等于额定值时,一次侧所施加的电压UK,称为阻抗电压,在铭牌上通常以其占一次侧额定电压的百分数表示,即 UK﹪= UK∕U1N。6、温升: 周围环境最高温度不超过40℃时,变压器上层油面最高温度不应超过95℃。为保证变压器油和绝缘在长期使用条件下不致迅速老化,上层油温不易经常超过85℃。三、变压器的结构:1、芯体。包括铁芯、绕组、绝缘、引线、分接开关等部件;2、油箱。包括油箱本体(箱盖、箱壁、箱底、)及附件(放油阀、油样阀门、小车、接地螺栓、铭牌等)。3、冷却装置。包括散热器或冷却器。4、保护装置。包括油枕、油表、防爆管(泄压阀代替)、呼吸器、测温元件、净油器、气体继电器等。四、油箱和变压器油变压器油即起冷却作用,又加强绝缘。1、油枕的作用:变压器运行中,因铁芯和绕组发热,会使油温增加,油的体积膨胀,将使油箱受到很大的压力。如不设油枕,油将不能注满油箱,因此,必须留有足够的空间,以供油膨胀之用。当变压器负荷降低时,油温下降,体积缩小,油面将会与大面积的空气接触,如不设油枕,势必会加速油的吸潮和氧化。设置油枕之后,为变压器油提供了一个膨胀室,缩小了油与空气的接触面积,可大为延缓油吸潮和氧化的速度,且可防止因油膨胀导致箱体受高压而产生爆炸。2、呼吸器的作用:变压器负荷和环境温度的变化而使变压器内的油体积发生膨胀,迫使油枕内的气体通过呼吸器产生呼吸,以清除空气中的杂物。 呼吸器下端有一个油封装置,使空气不能直接经呼吸器进入变压器,以降低油的吸潮和氧化速度。 硅胶除能吸潮之外,尚起指示剂的作用。因其吸潮饱和时,颜色有蓝变红,此时则需将其更换,以保证呼吸器的有效作用。五、测温装置: 变压器的温度计是直接监视变压器油箱上层油温的。一般变压器的上层油温比中、下层油温高,因此通过对上层油温的监视,可判断变压器运行是否正常,按变压器容量大小,温度计可分为水银、信号、电阻温度计三种。
1.铁心
铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚度分别为 0.35 mm\0.3mm\0.27 mm,
表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成
铁心分为铁心柱和横片俩部分,铁心柱套有绕组;横片是闭合磁路之用
铁心结构的基本形式有心式和壳式两种
2.绕组
绕组是变压器的电路部分,
它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成
变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压Ú1时,流过电流Í1,在铁芯中就产生交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势É1,É2,感应电势公式为:E=4.44fNØm
式中:E--感应电势有效值
f--频率
N--匝数
Øm--主磁通最大值
由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压Ú1和Ú2大小也就不同。
当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(Í0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流Í0,一部分为用来平衡Í2,所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时,就是磁势。
上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。
变压器技术参数 对不同类型的变压器都有相应的技术要求,可用相应的技术参数表示.如电源变压器的主要技述参数有:额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能,对于一般低频变压器的主要技述参数是:变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等.
变压器主要由磁芯和线圈绕阻组成,磁芯的做作用事让线圈绕住,线圈的作用是改变电压,总体的作用是升高或者降低电压!