文档介绍：电力变压器
一、变压器简介:
2、变压器是电力系统中不可缺少的重要设备。发电厂的输出电压受发电机绝缘水平限制,最高电压不超过20KV。而远距离输送电能时,需将电压升高到几万伏或几十万伏,以降低输电电流,从而减少输电线路上的能量损耗,这就需要通过升压变压器将电压升高。而到用电区后,须经降压变压器降低,以适合于用电设备的使用。故在供电系统中,需大量的降压变压器将将输电线路输送的高压变换成不同等级的电压,以满足各类设备的需要。
1、变压器是一种静止的电气设备,它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级的交流电能。一般分为电力变压器、特种变压器及仪用变压器(电压互感器和电流互感器)。电力变压器按冷却介质分为油浸式和干式两种。
电力变压器
二、电力系统简介:
动力系统
电力系统
输电线路
电力网
锅炉汽轮机水库水轮机反应堆风能
发电机
升压变压器
降压变压器
电能用户
发电、送电、变电、配电和用电组成的体系称为电力系统,电力系统中送电、变电、配电三个部分称为电力网。电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。其中分为输电网:以高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络,又称主网架;配电网:直接将电能送到用户的网络。高压配电网指110KV及以上电压、中压配电网指35-3KV电压,低压配电网220V、380V。
锅炉
汽轮机
电力变压器
三、变压器原理:
变压器是根据电磁感应原理工作的。在闭合铁芯上,当一次侧绕组加上电源后,有交流电流I1通过该绕组,在铁芯中产生交流磁通φ。这个交变磁通不仅穿过一次绕组,同时穿过二次绕组,两个绕组分别产生感应电势E1和E2。这时如果二次绕组与外电路的负荷接通,便有电流I2流入负荷,即二次侧绕组有电能输出。根据电磁感应定律可以导出:
一次侧绕组感应电势为: E1=
二次侧绕组感应电势为: E2=(N1、N2是一、二次绕组匝数)
E1/E2=N1/N2=K (K是变压器的变比)
四、电力变压器的结构:
1、铁芯:
铁芯是变压器的磁路部分,由铁芯柱和铁轭组成。绕组套装在铁芯柱上,铁轭用来使整个磁路闭合。铁芯结构一般分为心式和壳式两种。心式铁芯只包围绕组的顶部和底部,而壳式铁芯连绕组侧面一起包围。我国电力变压器主要采用心式铁芯,因为这样绕组的布置和绝缘比较容易。
铁芯材料要求导磁性能好,才能使铁损小,故变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。因冷轧硅钢片在沿着辗轧的方向磁化时有较高的导磁系数和较小的单位损耗,其性能优于热轧的,所以国产变压器均采用冷轧硅钢片。、、。片厚则涡流损耗大,硅钢片的表面必须涂覆一层绝缘漆以使片与片之间绝缘,减少涡流损耗。
电力变压器
绕组
铁芯
变压器在运行中,其铁芯及金属构件处于强电场中,感应有较高的对地电位。它与变压器的接地外壳间会有电位差,会产生断续放电现象,破坏变压器绝缘油性能。因变压器中磁场是非均匀的,铁芯本身不同部位间电位也不一样,彼此间存在电位差,也会击穿很小的绝缘间隙,破坏硅钢片之间的绝缘。因此必须将铁芯及其金属部件可靠接地。但铁芯只能采用一点接地,切不可将所有硅钢片都接地或采用多点接地,否则会造成较大的涡流而使铁芯发热,损坏硅钢片之间的绝缘,造成变压器本身过热、损耗增加。
2、绕组:
绕组是变压器的电路部分,一般用绝缘纸包的铝线或铜线绕制而成。我国生产的电力变压器,基本上只有一种芯式结构形式,所以绕组也都采用同心绕组。为了降低绝缘造价、缩小绕组及变压器整体的造价、便于绕组和铁芯之间的绝缘,一般低压绕组放在里面,靠近铁芯柱。
为了节约用铜,变压器容量在9000KVA及以下时,通常采用铝导线,容量更换更大时采用铝合金导线(现也有使用铜线),特种变压器及容量很小的变压器,也可采用铜导线。
3、绝缘:
变压器的绝缘分主绝缘和纵绝缘两大部分。主绝缘指绕组对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘;纵绝缘指同一电压等级的一个绕组,其不同部位之间,如层间、匝间、绕组对静电屏之间的绝缘。
变压器内的主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。
电力变压器
4、分接开关:
为了供给稳定的电压、控制电力潮流或负载电流,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,改变绕组的匝数,从而达到改变电压比的有级调整电压方法。一般情况下是在高压绕组上安装分接开关,是因为一高压绕组在外侧,引出分接方便,二是高压侧电流小,载流部分截面小,开关触头也比较容易制造。
变压器二次不带负荷载,一次也与电网断开的调压,称为无励磁调