文档介绍：变压器结构
第一部分电力变压器基础知识
一、电力系统常识
在交流电力系统中,发电机、变压器、输配电设备都是三相的,这些设备之间的连接状况,可以用电力系统接线图来表示。我国规定,电力系统的额定频率为50Hz,也就是工业用电的标准频率,简称工频。
二、变压器原理
一、变压器基本原理:变压器是借助于电磁感应,以相同的频率,在两个或更多的绕组之间,变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
当电源电压加入后,原线圈将有电流流过,就是I0在铁心中就建立起Φ0,磁通穿过副线圈时,感应出电动势E2。
如果,低压侧接入负载,将产生电流I2,同时电流I2产生磁通Φ2,又在原线圈产生I1,电流I1产生磁通Φ1,Φ2=-Φ1。这样,在负载运行时,铁心中仍然只存在Φ0。当然,还有一部分磁通没有经过铁心进行闭合,形成了漏磁通,也产生了感应电势。变压器原理的重要公式:U1
U2?N1N2?k,I1I2?N2N1?1k
式中 U1——原绕组的感应电势有效值 U2——副绕组的感应电势有效值
N1——原绕组的匝数 N2——副绕组的匝数
即电压比等于匝数比,电流比等于匝数比的倒数。(对于三相变压器
来说,电压比一般是指线电压之比。)
三、变压器分类
1. 按用途分:变压器顾名思义,就是改变电压的电器,凡是需要改变电压的场合几乎都要用到变压器。
变压器主应用在电力系统中,电力变压器又细
分为:
1)升压变压器:把发电机组所产生交流电压升高后
向电力网输出电能的变压器叫升压变压器。
2)降压变压器:用于降低电压的变压器叫降压变压
器。
3)配电变压器:将电压降低到电器设备工作电压的
变压器叫配电变压器。
4)联络变压器:用于联络两种不同电压网络的变压器叫联络变压器
除电力变压器外,还有用在特殊用途的特种变压器
1
1)电炉变压器:用于给冶炼金属材料和化工材料的电炉提供电源,特点是二次电压很低(一般由几十伏到几百伏),但电流却很大。电炉变压器种类很多,根据冶炼不同的原材料,又可分为炼钢电弧炉变压器、矿热炉变压器、电阻炉变压器、岩浴炉变压器以及工频感应炉整流变压器和电渣炉变压器等。
2)整流变压器:用于给整流器提供电源的变压器,为了提高整流效率,整流变压器二次绕组要接成六相或十二相,特点是二次电压低,电流大;二次侧相数一般不少于三相,有时采用六相、十二相或加移相绕组。
3)工频试验变压器:又称高压试验变压器。它在电气工厂、发电站、电业部门和科研等单位应用十分广泛,是不可缺少的试验设备。通过采用工频试验变压器可以对各种电工产品、电气元件、绝缘子、套管和绝缘材料等进行工频电压下绝缘强度试验。特点:一、二次绕组具有很大的电压比。、3、6和10kV等,二次电压为50~2200kV或更高。试验变压运行持续时间都在1h以下。
4)电抗器:具有一定电感值的电器,通称为电抗器。电抗器种类很多,按结构可以分为两类,一类为空心电抗器;一类为铁心电抗器。用于限制短路电流的电抗器称为限流电抗器。例如,电力系统中用于限流的限流电抗器,电炉炼钢炉变压器用的串联电抗器,电动机启动用的启动电抗器等。限流电抗器通常是串联接在电路中。用于补偿电容电流的电抗器称为补偿电抗器。例如,电力系统中用的并联电抗器,中性点接地用的消弧线圈,串联谐振试验装臵中用的试验电抗器等。补偿电抗器有的并联在电力系统中,有的串联在电力系统中。
5)调压器:调压器的特点是二次侧电压变化范围很大,一般可以从零调到额定电压,调压器因结构特点不同,可分为自耦式调压器、移圈调压器、感应调压器及磁饱和调压器等。大容量调压器一般同试验变压器和整流变压器配套使用。
6)矿用变压器:矿用变压器用在煤矿井下,为各种动力设备和各种用电装臵提供电源。矿用变压器分为油浸式和干式两类。考虑到安装在矿坑下面,为防止矿石打碎套管和防止受潮,一般制成密封式结构,即一次侧和二次侧是通过焊在箱壁两侧电缆盒中电缆线引出的。一次侧设有无励磁调压,调压范围±
5%,二次绕组引出六个端子,可以进行Y-D改接,得到690/400V电压。该类变压器外形低矮,不带储油柜,油箱内油面以上留有适当空间,以防止箱盖上的通气孔堵塞时箱内产生过大的压力。
7)其他特种变压器:冲击变压器、隔离变压器、电焊机变压器、X光变压器、无线电变压器、换相器、增波器、互感器等。
2、按相数分:电力变压器按相数分,有单相和三相两大类。
3、按调压方式分:电力变压器按调压方式分,有无载调压(又称无励磁调压)和有载调压两大类。在不励磁条件下调压的变压器叫无励磁调压变压器。在负载下调压的变压器叫有载调压变压器。
4、按绕组结构分:电力变压器按绕组结