文档介绍：高压电工问答理论部分精选2
第二章电力变压器
1 变压器的作用和工作原理是什么?
作用:在电力系统中,电力变压器是重要的电气设备。发电厂的发电机输出电压由于受到发电机绝缘水平限制,、,最高不超过20kv。在远距离输送电能时,须将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏,以降低输电线路电流,从而减少输电线路上的能量损耗。变压器按用途一般分为电力变压器和特种变压器及仪用互感器(电压互感器和电流互感器)。电力变压器按冷却介质可分为油浸式和干式两种;
原理:变压器是根据电磁感应原理工作的;
根据电磁感应定律可以推出:
E1/E2=N1/N2 (E1:一次侧感应电势;E2:二次侧感应电势)
(N1:一次侧绕组匝数;N2:二次侧绕组匝数)
由此可见:变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比;由于变压器一、二次侧的漏电抗和电阻都比较小,可以忽略不计,因此可近似的认为:
一次电压有效值:U1=E1,二次电压有效值:U2=E2。于是
U1/U2=E1/E2=N1/N2=K (式中K——变压器的变比)
变压器一、二次侧绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电压高低不等,匝数多的一边电压高,匝数少的一边电压低,这就是变压器能改变
电压的道理。如果忽略变压器的内损耗,可认为变压器二次输出功率等于变压器一次输入功率,即:
U1 I1 = U2 I2 (式中I1 、 I2分别为变压器一次、二次电流有效值) 由此可得出:I1/I2=N2/N1=1/K
由此可见,变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝数比成反比。即变压器匝数多的一侧电流小,匝数少的一侧电流大,也就是电压高的一侧电流小,电压低的一侧电流大。
2 变压器的基本结构由哪些部分组成?其主要作用是什么?
a. 铁芯:变压器的铁芯是磁路部分;
b. 绕组:绕组是变压器的电路部分;
c. 绝缘:变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹
纸等;
d. 分接开关:为了供给稳定的电压、控制电力潮流或调解负载电流,均需
对变压器进行电压调整。目前,变压器调整电压的方法是在其某一侧绕组上设置分接,以切除或增加一部分绕组的线匝,以改变绕组的匝数,从而达到改变电压比的有级调整电压的方法。这种绕组抽出分接以供调压的电路,称为调压电路;变换分接以进行调压所采用的开关,称为分接开关。一般情况下是在高压绕组上抽出适当的分接。这是因为一侧高压绕组常套在外面,引出分接方便;二则高压侧电流小,分接引线和分接开关的载流部分截面小,开关接触触头也较容易制造。变压器二次不
带负载,一次也与电网断开(无电源励磁)的调压,称为无励磁调压,带负载进行变换绕组分接的调压,称为有载调压。
e. 油箱:油箱是油浸式变压器的外壳,变压器的器身置于油箱内,箱内灌
满变压器油。
f. 冷却装置:变压器运行时,由绕组和铁芯中产生的损耗转化为热量,必
须及时散热,以免变压器过热造成事故。
g. 储油柜(又称油枕):储油柜位于变压器油箱上方,通过气体继电器与油
箱相通。当变压器的油温变化时,其体积会膨胀或收缩。储油柜的作用就是保证油箱内总是充满油,并减少油面与空气的接触面,从而减缓油的老化。
h. 安全气道(又称防爆管):位于变压器的顶盖上,当变压器内部发生严重
故障,而气体继电器失灵时,油箱内部的气体便冲破防爆膜从安全气道喷出,保护变压器不受严重损害。
i. 吸湿器:为了使储油柜内上部的空气保持干燥,避免工业粉尘和污染,
储油柜通过吸湿器与大气相通。吸湿器内装有用***化钙或***化钴浸渍过的硅胶,它能吸入空气中的水分。当它受潮到一定程度时,其颜色由蓝色变为粉红色。
j. 气体继电器:位于储油柜与箱盖的连管之间。在变压器内部发生故障(如
绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故等)产生气体或油箱漏油等使油面降低时,接通信号或跳闸回路,保护变压器。
k. 高低压绝缘套管:套管由带电部分和绝缘部分组成;
3 变压器有哪些技术参数?代表什么意义?
a. 型号
b. 相数
c. 额定频率:我国为50Hz;
d. 额定电压:我国输变电线路的电压等级(即线路终端电压)、3、
6、10、35、63、110、220、330、500kv。故连接于线路终端的变压器(称为降压变压器)其一次侧额定电压与上列数值相同。
e. 额定容量:变压器二次侧的输出能力(KVA)
f. 额定电流
g. 绕组联结组标号:星形、三角形、曲折形的联结,对于高压绕组分别用
符号Y、D、Z表示;对于中压和低压绕组分别用符号y、d、z 表示。有中性点引出时则分别用符号YN、Z