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有關(guān)變壓器的16個知識點

發(fā)布時間:2018-11-13 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】變壓器的基本知識儲備是每一個電力人必備的技能,熟悉和掌握變壓器的基本常識是非常有必要的。以下將詳細(xì)介紹變壓器的16個知識點。
 
1、什么叫變壓器?
 
在交流電路中,將電壓升高或降低的設(shè)備叫變壓器,變壓器能把任一數(shù)值的電壓轉(zhuǎn)變成頻率相同的我們所需的電壓值,以滿足電能的輸送,分配和使用要求。
 
例如發(fā)電廠發(fā)出來的電,電壓等級較低,必須把電壓升高才能輸送到較遠(yuǎn)的用電區(qū),用電區(qū)又必須通過降壓變成適用的電壓等級,供給動力設(shè)備及日常用電設(shè)備使用。
 
2、變壓器是怎樣變換電壓的?
 
變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)制成的。它由一個用硅鋼片(或矽鋼片)疊成的鐵芯和繞在鐵芯上的兩組線圈構(gòu)成,鐵芯與線圈間彼此相互絕緣,沒有任何電的聯(lián)系。
 
將變壓器和電源一側(cè)連接的線圈叫初級線圈(或叫原邊),把變壓器和用電設(shè)備連接的線圈叫作次級線圈(或副邊)。當(dāng)將變壓器的初級線圈接到交流電源上時,鐵芯中就會產(chǎn)生變化的磁力線。
 
由于次級線圈繞在同一鐵芯上,磁力線切割次級線圈,次級線圈上必然產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,使線圈兩端出現(xiàn)電壓。因磁力線是交變的,所以次級線圈的電壓也是交變的。而且頻率與電源頻率完全相同。
 
經(jīng)理論證實,變壓器初級線圈與次級線圈電壓比和初級線圈與次級線圈的匝數(shù)比值有關(guān),可用下式表示:初級線圈電壓/次級線圈電壓=初級線圈匝數(shù)/次級線圈匝數(shù) 說明匝數(shù)越多,電壓就越高。因此可以看出,次級線圈比初級線圈少,就是降壓變壓器。相反則為升壓變壓器。
 
3、變壓器設(shè)計有哪些類型?
 
按相數(shù)分有單相和三相變壓器
 
按用途分有電力變壓器,專用電源變壓器,調(diào)壓變壓器,測量變壓器(電壓互感器、電流互感器),小型電源變壓器(用于小功率設(shè)備),安全變壓器.
 
按結(jié)構(gòu)分有芯式和殼式兩種。線圈有雙繞組和多繞組,自耦變壓器。
 
按冷卻方式分有油浸式和空氣冷卻式。
 
4、變壓器部件是由哪些部分組成的?
 
變壓器部件主要是由鐵芯、線圈組成,此外還有油箱、油枕、絕緣套管及分接開頭等。 
 
5、變壓器油有什么用處?
 
變壓器油的作用是:
(1)、絕緣作用
 
(2)、散熱作用
 
(3)、消滅電弧作用
 
6、什么是自耦變壓器?
 
自耦變壓器只有一組線圈,次級線圈是從初級線圈抽頭出來的,它的電能傳遞,除了有電磁感應(yīng)傳遞外,還有電的傳送,這種變壓器硅鋼片和銅線數(shù)量比一般變壓器要少,常用作調(diào)節(jié)電壓。
 
7、調(diào)壓器是怎樣調(diào)壓的?
 
調(diào)壓器的構(gòu)造與自耦變壓器相同,只是將鐵芯作成環(huán)形線圈就繞在環(huán)形鐵芯上。
 
次級線圈抽頭用一個可以滑動的電刷觸頭,使觸頭沿線圈表面環(huán)形滑動,達(dá)到平滑的調(diào)節(jié)電壓作用。
 
8、變壓器初級線圈與次級線圈的電流關(guān)系是怎樣的?
 
當(dāng)變壓器帶有負(fù)載運(yùn)行時, 次級線圈電流的變化, 會引起初級線圈電流相應(yīng)的變化。 根據(jù)磁勢平衡原理推導(dǎo)出, 初級民次級線圈的電流和線圈匝數(shù)成反比, 匝數(shù)多的一邊電流就小,匝數(shù)少的一邊電流就大。
 
可用下式表示:初級線圈電流/次級線圈電流=次級線圈匝數(shù)/初級線圈匝數(shù)。 
 
9、什么是變壓器的電壓變化率?
 
調(diào)壓器的電壓變化率是變壓器的主要性能指標(biāo)之一。當(dāng)變壓器向負(fù)載供電時,在變壓器的負(fù)載端的電壓必然會下降,將下降的電壓值與額定電壓值相比,取百分?jǐn)?shù)即電壓變化率,
 
可用公式表示;電壓變化率=[(次級額定電壓-負(fù)載端電壓)/次級額定電壓]×100%。通常的電力變壓器,接上額定負(fù)載時,電壓變化率為4~6%。
 
10、如何保證變壓器有一個額定的電壓輸出?
 
電壓太高或過低都會影響變壓器的正常工作和使用壽命,所以必須調(diào)壓。
 
調(diào)壓的方法是在初級線圈中引出幾個抽頭,接在分接開頭上,分接開頭通過轉(zhuǎn)動觸頭來改變線圈的匝數(shù)。只要轉(zhuǎn)動分接開關(guān)的位置,即可得到需要的額定電壓值。要注意的是,調(diào)壓通常應(yīng)在切斷變壓器所接的負(fù)載后進(jìn)行。
 
11、通常用的小型變壓器是怎樣的?應(yīng)用在哪些場合?
 
小型變壓器指容量在1千伏安以下的單相變壓器,多半用作電氣設(shè)備控制用的電源變壓器,電子設(shè)備的電源變壓器及安全照明用的電源變壓器。
 
12、變壓器在運(yùn)行中有哪些損失?怎樣減少損失?
 
變壓器運(yùn)行中的損失包括兩部分:
 
(1)、是由鐵芯引起的,當(dāng)線圈通電后,由于磁力線是交變的,引起鐵芯中渦流和磁滯損耗,這種損耗統(tǒng)稱鐵損。
 
(2)、是線圈自身的電阻引起的,當(dāng)變壓器初級線圈和次級線圈有電流通過時,就要產(chǎn)生電能損失,這種損失叫銅損。
 
鐵損與銅損的和就是變壓器損失,這些損失與變壓器容量、電壓和設(shè)備利用率有關(guān)。因此,在選用變壓器時,應(yīng)盡量使設(shè)備容量和實際使用量一致,以提高設(shè)備利用率,注意不要使變壓器輕載運(yùn)行。 
 
13、什么是變壓器的銘牌?銘牌上有哪些主要技術(shù)數(shù)據(jù)?
 
變壓器的銘牌標(biāo)明該臺變壓器的性能、技術(shù)規(guī)格和使用場合,用來滿足用戶的選用,通常選用注意的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有:
 
(1)、額定容量的千伏安數(shù)。即額定狀態(tài)下變壓器的輸出能力。如單相變壓器額定容量=U線×I線;三相變壓器容量=U線×I線。
 
(2)、額定電壓伏數(shù)。分別標(biāo)明初級線圈的端電壓和次級線圈的端電壓(不接負(fù)載時)值。注意三相變壓器的端電壓指線電壓U線值。
 
(3)、額定電流安培數(shù)。指在額定容量和允許溫升條件下,初級線圈和次級線圈允許長期通過的線電流I線值。
 
(4)、電壓比。指初級線圈額定電壓與次級線圈額定電壓之比。
 
(5)、接線方式。單相變壓器僅有高低壓各一組線圈,只供給單相使用,三相變壓器則有Y/△式。 除以上技術(shù)數(shù)據(jù)外,還有變壓器的額定頻率、相數(shù)、溫升、變壓器的阻抗百分比等。
 
14、怎樣選擇變壓器?如何確定變壓器的合理容量?
 
首先要調(diào)查用電地方的電源電壓,用戶的實際用電負(fù)荷和所在地方的條件,然后參照變壓器銘牌標(biāo)示的技術(shù)數(shù)據(jù)逐一選擇,一般應(yīng)從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮,其中容量選擇應(yīng)根據(jù)用戶用電設(shè)備的容量、性質(zhì)和使用時間來確定所需的負(fù)荷量,以此來選擇變壓器容量。
 
在正常運(yùn)行時,應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷為變壓器額定容量的75~90%左右。運(yùn)行中如實測出變壓器實際承受負(fù)荷50小于%時,應(yīng)更換小容量變壓器,如大于變壓器額定容量應(yīng)立即更換大變壓器。
 
同時,在選擇變壓器根據(jù)線路電源決定變壓器的初級線圈電壓值,根據(jù)用電設(shè)備選擇次級線圈的電壓值,最好選為低壓三相四線制供電。這樣可同時提供動力用電和照明用電。
 
對于電流的選擇要注意負(fù)荷在電動機(jī)起動時能滿足電動機(jī)的要求(因為電動機(jī)起動電流要比下沉運(yùn)行時大4~7倍)。 
 
15、為什么變壓器不能過負(fù)荷運(yùn)行?
 
過負(fù)荷運(yùn)行是指變壓器運(yùn)行時超過了銘牌上規(guī)定的電流值。
 
過負(fù)荷分為正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷兩種,前者是指在正常供電情況下,用戶用電量增加而引起的,它往往使變壓器溫度升高,促使變壓器絕緣老化,降低使用壽命,所以不允許變壓器過負(fù)荷運(yùn)行。
 
特殊情況下變壓器短時間內(nèi)的過負(fù)荷運(yùn)行,也不能超過額定負(fù)荷的30%(冬季),在夏季不得超過15%。
 
對后者,事故過負(fù)荷與允許過的時間要求見下表。

 
 
16,變壓器在運(yùn)行中應(yīng)該做哪幾種測試?
 
為了保證變壓器能夠正常運(yùn)行,應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行下列幾項測試:
 
(1)、溫度測試。變壓器運(yùn)行狀態(tài)是不是正常,溫度的高低是很重要的。規(guī)程規(guī)定上層油溫不得超過85C(即溫升55C)。一般變壓器都裝有專用溫度測定裝置。
 
(2)、負(fù)荷測定。為了提高變壓器的利用率,減少電能的損失,在變壓器運(yùn)行中,必須測定變壓器真正能承擔(dān)的供電能力。測定工作通常在每一季節(jié)用電高峰時期進(jìn)行,用鉗形電流表直接測定。電流值應(yīng)為變壓器額定電流的70~80%,超過時說明過負(fù)荷,應(yīng)立即調(diào)整。
 
(3)、電壓測定。規(guī)程要求電壓變動范圍應(yīng)在額定電壓±5%以內(nèi)。如果超過這一范圍,應(yīng)采用分接頭進(jìn)行調(diào)整,使電壓達(dá)到規(guī)定范圍。一般用電壓表分別測量次級線圈端電壓和未端用戶的端電壓。
 
(4)、絕緣電阻測定。為了使變壓器始終處于正常運(yùn)行狀態(tài),必須進(jìn)行絕緣電阻的測定,以防絕緣老化和發(fā)生事故。測定時應(yīng)設(shè)法使變壓器停止運(yùn)行,利用搖表測定變壓器絕緣電阻值,要求所測電阻不低于以前所測值的70%,選用搖表時,低壓線圈可采用500伏電壓等級的。
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