變壓器基礎知識Q&A
發布時間:2011-07-22
中心議題:
- 變壓器的基礎知識及原理
- 變壓器的使用注意事項
- 變壓器的選擇
1、什麼叫變壓器?
zaijiaoliudianluzhong,jiangdianyashenggaohuojiangdideshebeijiaobianyaqi,bianyaqinengbarenyishuzhidedianyazhuanbianchengpinlvxiangtongdewomensuoxudedianyazhi,yimanzudiannengdeshusong,fenpeiheshiyongyaoqiu。lirufadianchangfachulaidedian,dianyadengjijiaodi,bixubadianyashenggaocainengshusongdaojiaoyuandeyongdianqu,yongdianquyoubixutongguojiangyabianchengshiyongdedianyadengji,gonggeidonglishebeijirichangyongdianshebeishiyong。
2、變壓器是怎樣變換電壓的?
變壓器是根據電磁感應製成的。它由一個用矽鋼片(或矽鋼片)疊die成cheng的de鐵tie芯xin和he繞rao在zai鐵tie芯xin上shang的de兩liang組zu線xian圈quan構gou成cheng,鐵tie芯xin與yu線xian圈quan間jian彼bi此ci相xiang互hu絕jue緣yuan,沒mei有you任ren何he電dian的de聯lian係xi,如ru圖tu所suo示shi。我wo們men將jiang變bian壓ya器qi和he電dian源yuan一yi側ce連lian接jie的de線xian圈quan叫jiao初chu級ji線xian圈quan(或叫原邊),把變壓器和用電設備連接的線圈叫作次級線圈(或副邊)。當(dang)將(jiang)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan)接(jie)到(dao)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)上(shang)時(shi),鐵(tie)芯(xin)中(zhong)就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)磁(ci)力(li)線(xian)。由(you)於(yu)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)繞(rao)在(zai)同(tong)一(yi)鐵(tie)芯(xin)上(shang),磁(ci)力(li)線(xian)切(qie)割(ge)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan),次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)上(shang)必(bi)然(ran)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi),使(shi)線(xian)圈(quan)兩(liang)端(duan)出(chu)現(xian)電(dian)壓(ya)。因(yin)磁(ci)力(li)線(xian)是(shi)交(jiao)變(bian)的(de),所(suo)以(yi)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)的(de)電(dian)壓(ya)也(ye)是(shi)交(jiao)變(bian)的(de)。而(er)且(qie)頻(pin)率(lv)與(yu)電(dian)源(yuan)頻(pin)率(lv)完(wan)全(quan)相(xiang)同(tong)。經(jing)理(li)論(lun)證(zheng)實(shi),變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan)與(yu)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)電(dian)壓(ya)比(bi)和(he)初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan)與(yu)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)的(de)匝(za)數(shu)比(bi)值(zhi)有(you)關(guan),可(ke)用(yong)下(xia)式(shi)表(biao)示(shi):初級線圈電壓/次級線圈電壓=初級線圈匝數/次級線圈匝數 說明匝數越多,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、變壓器設計有哪些類型?
按相數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(用於小功率設備),安全變壓器,按結構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、變壓器油有什麼用處?
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、什麼是自耦變壓器?
自(zi)耦(ou)變(bian)壓(ya)器(qi)隻(zhi)有(you)一(yi)組(zu)線(xian)圈(quan),次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)是(shi)從(cong)初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan)抽(chou)頭(tou)出(chu)來(lai)的(de),它(ta)的(de)電(dian)能(neng)傳(chuan)遞(di),除(chu)了(le)有(you)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)傳(chuan)遞(di)外(wai),還(hai)有(you)電(dian)的(de)傳(chuan)送(song),這(zhe)種(zhong)變(bian)壓(ya)器(qi)矽(gui)鋼(gang)片(pian)和(he)銅(tong)線(xian)數(shu)量(liang)比(bi)一(yi)般(ban)變(bian)壓(ya)器(qi)要(yao)少(shao),常(chang)用(yong)作(zuo)調(tiao)節(jie)電(dian)壓(ya)。
7、調壓器是怎樣調壓的?
調(tiao)壓(ya)器(qi)的(de)構(gou)造(zao)與(yu)自(zi)耦(ou)變(bian)壓(ya)器(qi)相(xiang)同(tong),隻(zhi)是(shi)將(jiang)鐵(tie)芯(xin)作(zuo)成(cheng)環(huan)形(xing)線(xian)圈(quan)就(jiu)繞(rao)在(zai)環(huan)形(xing)鐵(tie)芯(xin)上(shang)。次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)抽(chou)頭(tou)用(yong)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)滑(hua)動(dong)的(de)電(dian)刷(shua)觸(chu)頭(tou),使(shi)觸(chu)頭(tou)沿(yan)線(xian)圈(quan)表(biao)麵(mian)環(huan)形(xing)滑(hua)動(dong),達(da)到(dao)平(ping)滑(hua)的(de)調(tiao)節(jie)電(dian)壓(ya)作(zuo)用(yong)。
8、變壓器初級線圈與次級線圈的電流關係是怎樣的?
當(dang)變(bian)壓(ya)器(qi)帶(dai)有(you)負(fu)載(zai)運(yun)行(xing)時(shi),次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua),會(hui)引(yin)起(qi)初(chu)級(ji)線(xian)圈(quan)電(dian)流(liu)相(xiang)應(ying)的(de)變(bian)化(hua)。根(gen)據(ju)磁(ci)勢(shi)平(ping)衡(heng)原(yuan)理(li)推(tui)導(dao)出(chu),初(chu)級(ji)民(min)次(ci)級(ji)線(xian)圈(quan)的(de)電(dian)流(liu)和(he)線(xian)圈(quan)匝(za)數(shu)成(cheng)反(fan)比(bi),匝(za)數(shu)多(duo)的(de)一(yi)邊(bian)電(dian)流(liu)就(jiu)小(xiao),匝(za)數(shu)少(shao)的(de)一(yi)邊(bian)電(dian)流(liu)就(jiu)大(da),可(ke)用(yong)下(xia)式(shi)表(biao)示(shi):初級線圈電流/次級線圈電流=次級線圈匝數/初級線圈匝數。
9、什麼是變壓器的電壓變化率?
tiaoyaqidedianyabianhualvshibianyaqidezhuyaoxingnengzhibiaozhiyi。dangbianyaqixiangfuzaigongdianshi,zaibianyaqidefuzaiduandedianyabiranhuixiajiang,jiangxiajiangdedianyazhiyuedingdianyazhixiangbi,qubaifenshujidianyabianhualv,keyonggongshibiaoshi;電壓變化率=[(次級額定電壓-負載端電壓)/次級額定電壓]×100%。通常的電力變壓器,接上額定負載時,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?
dianyataigaohuoguodidouhuiyingxiangbianyaqidezhengchanggongzuoheshiyongshouming,suoyibixutiaoya。tiaoyadefangfashizaichujixianquanzhongyinchujigechoutou,jiezaifenjiekaitoushang,fenjiekaitoutongguozhuandongchutoulaigaibianxianquandezashu。zhiyaozhuandongfenjiekaiguandeweizhi,jikededaoxuyaodeedingdianyazhi。yaozhuyideshi,tiaoyatongchangyingzaiqieduanbianyaqisuojiedefuzaihoujinxing。
11、通常用的小型變壓器是怎樣的?應用在哪些場合?
小型變壓器指容量在1千伏安以下的單相變壓器,多半用作電氣設備控製用的電源變壓器,電子設備的電源變壓器及安全照明用的電源變壓器。
12、變壓器在運行中有哪些損失?怎樣減少損失?
變壓器運行中的損失包括兩部分;(1)是由鐵芯引起的,當線圈通電後,由於磁力線是交變的,引起鐵芯中渦流和磁滯損耗,這種損耗統稱鐵損。(2)是shi線xian圈quan自zi身shen的de電dian阻zu引yin起qi的de,當dang變bian壓ya器qi初chu級ji線xian圈quan和he次ci級ji線xian圈quan有you電dian流liu通tong過guo時shi,就jiu要yao產chan生sheng電dian能neng損sun失shi,這zhe種zhong損sun失shi叫jiao銅tong損sun。鐵tie損sun與yu銅tong損sun的de和he就jiu是shi變bian壓ya器qi損sun失shi,這zhe些xie損sun失shi與yu變bian壓ya器qi容rong量liang、dianyaheshebeiliyonglvyouguan。yinci,zaixuanyongbianyaqishi,yingjinliangshishebeirongliangheshijishiyongliangyizhi,yitigaoshebeiliyonglv,zhuyibuyaoshibianyaqiqingzaiyunxing。
13、什麼是變壓器的銘牌?銘牌上有哪些主要技術數據?
變壓器的銘牌標明該台變壓器的性能、技術規格和使用場合,用來滿足用戶的選用,通常選用注意的主要技術數據有:(1)額定容量的千伏安數。即額定狀態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。分別標明初級線圈的端電壓和次級線圈的端電壓(不接負載時)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。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,隻供給單相使用,三相變壓器則有Y/ 式。
除以上技術數據外,沒有額定頻率、相數、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(shou)先(xian)要(yao)調(tiao)查(zha)用(yong)電(dian)地(di)方(fang)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya),用(yong)戶(hu)的(de)實(shi)際(ji)用(yong)電(dian)負(fu)荷(he)和(he)所(suo)在(zai)地(di)方(fang)的(de)條(tiao)件(jian),然(ran)後(hou)參(can)照(zhao)變(bian)壓(ya)器(qi)銘(ming)牌(pai)標(biao)示(shi)的(de)技(ji)術(shu)數(shu)據(ju)逐(zhu)一(yi)選(xuan)擇(ze),一(yi)般(ban)應(ying)從(cong)變(bian)壓(ya)器(qi)容(rong)量(liang)、電壓、電流及環境條件綜合考慮,其中容量選擇應根據用戶用電設備的容量、性質和使用時間來確定所需的負荷量,以此來選擇變壓器容量。在正常運行時,應使變壓器承受的用電負荷為變壓器額定容量的75~90%左右。運行中如實測出變壓器實際承受負荷50小於%shi,yinggenghuanxiaorongliangbianyaqi,rudayubianyaqiedingrongliangyinglijigenghuandabianyaqi。tongshi,zaixuanzebianyaqigenjuxianludianyuanjuedingbianyaqidechujixianquandianyazhi,genjuyongdianshebeixuanzecijixianquandedianyazhi,zuihaoxuanweidiyasanxiangsixianzhigongdian。zheyangketongshitigongdongliyongdianhezhaomingyongdian。duiyudianliudexuanzeyaozhuyifuhezaidiandongjiqidongshinengmanzudiandongjideyaoqiu(因為電動機起動電流要比下沉運行時大4~7倍)。
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15、為什麼變壓器不能過負荷運行?
guofuheyunxingshizhibianyaqiyunxingshichaoguolemingpaishangguidingdedianliuzhi。guofuhefenweizhengchangguofuheheshiguguofuheliangzhong,qianzheshizhizaizhengchanggongdianqingkuangxia,yonghuyongdianliangzengjiaeryinqide,tawangwangshibianyaqiwendushenggao,cushibianyaqijueyuanlaohua,jiangdishiyongshouming,suoyibuyunxubianyaqiguofuheyunxing。teshuqingkuangxiabianyaqiduanshijianneideguofuheyunxing,yebunengchaoguoedingfuhede30%(冬季),在夏季不得超過15%。對後者,事故過負荷與允許過的時間要求見下表。

事故過負荷允許時間
16、變壓器在運行中應該做哪幾種測試?
為了保證調壓器能夠正常運行,應經常進行下列幾項測試;(1)溫度測試。變壓器運行狀態是不是正常,溫度的高低是很重要的。規程規定上層油溫不得超過850C(即溫升550C)。一般變壓器都裝有專用溫度測定裝置。(2)負fu荷he測ce定ding。為wei了le提ti高gao變bian壓ya器qi的de利li用yong率lv,減jian少shao電dian能neng的de損sun失shi,在zai變bian壓ya器qi運yun行xing中zhong,必bi須xu測ce定ding變bian壓ya器qi真zhen正zheng能neng承cheng擔dan的de供gong電dian能neng力li。測ce定ding工gong作zuo通tong常chang在zai每mei一yi季ji節jie用yong電dian蜂feng屯tun蟻yi聚ju時shi期qi進jin行xing,用yong鉗qian形xing電dian流liu表biao直zhi接jie測ce定ding。電dian流liu值zhi應ying為wei變bian壓ya器qi額e定ding電dian流liu的de70~80%,超過時說明過負荷,應立即調整。(3)電壓測定。規程要求電壓變動範圍應在額定電壓±5%以yi內nei。如ru果guo超chao過guo這zhe一yi範fan圍wei,應ying采cai用yong分fen接jie頭tou進jin行xing調tiao整zheng,使shi電dian壓ya達da到dao規gui定ding範fan圍wei。一yi般ban用yong電dian壓ya表biao分fen別bie測ce量liang次ci級ji線xian圈quan端duan電dian壓ya和he未wei端duan用yong戶hu的de端duan電dian壓ya。(4)絕jue緣yuan電dian阻zu測ce定ding。為wei了le使shi變bian壓ya器qi始shi終zhong處chu於yu正zheng常chang運yun行xing狀zhuang態tai,必bi須xu進jin行xing絕jue緣yuan電dian阻zu的de測ce定ding,以yi防fang絕jue緣yuan老lao化hua和he發fa生sheng事shi故gu。測ce定ding時shi應ying設she法fa使shi變bian壓ya器qi停ting止zhi運yun行xing,利li用yong搖yao表biao測ce定ding變bian壓ya器qi絕jue緣yuan電dian阻zu值zhi,要yao求qiu所suo測ce電dian阻zu不bu低di於yu以yi前qian所suo測ce值zhi的de70%,選用搖表時,低壓線圈可采用500伏電壓等級的。
17、什麼是變壓器的極性?在實用中有何作用?
bianyaqijixingshiyonglaibiaozhizaitongyishikechujiraozudexianquanduantouyucijiraozudexianquanduantoubicidianweidexiangduiguanxi。yinweidiandongshidedaxiaoyufangxiangsuishibianhua,suoyizaimouyishike,chu、次(ci)級(ji)兩(liang)線(xian)圈(quan)必(bi)定(ding)會(hui)出(chu)現(xian)同(tong)時(shi)為(wei)高(gao)電(dian)位(wei)的(de)兩(liang)個(ge)端(duan)頭(tou),和(he)同(tong)時(shi)為(wei)低(di)電(dian)位(wei)的(de)兩(liang)個(ge)端(duan)頭(tou),這(zhe)種(zhong)同(tong)時(shi)刻(ke)為(wei)高(gao)的(de)對(dui)應(ying)端(duan)叫(jiao)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)同(tong)極(ji)性(xing)端(duan)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian),變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)極(ji)性(xing)決(jue)定(ding)線(xian)圈(quan)繞(rao)向(xiang),繞(rao)向(xiang)改(gai)變(bian)了(le),極(ji)性(xing)也(ye)改(gai)變(bian)。在(zai)實(shi)用(yong)中(zhong),變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)極(ji)性(xing)是(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)並(bing)聯(lian)的(de)依(yi)據(ju),按(an)極(ji)性(xing)可(ke)以(yi)組(zu)合(he)接(jie)成(cheng)多(duo)種(zhong)電(dian)壓(ya)形(xing)式(shi),如(ru)果(guo)極(ji)性(xing)接(jie)反(fan),往(wang)往(wang)會(hui)出(chu)現(xian)很(hen)大(da)的(de)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu),以(yi)致(zhi)燒(shao)壞(huai)變(bian)壓(ya)器(qi)。因(yin)此(ci),使(shi)用(yong)變(bian)壓(ya)器(qi)時(shi)必(bi)須(xu)注(zhu)意(yi)銘(ming)牌(pai)上(shang)的(de)標(biao)誌(zhi)。
18、如何判別變壓器極性?
當遇到變壓器銘牌標誌不清或係舊變壓器,可通過測試加以判別,方法有兩種:
(1)直流法
測單相變壓器時,如圖36所示,在初級線圈一側拉入一個1.5伏的幹電池,然後在次級線圈拉入一直流毫伏表。當合上開關K的一瞬間,表針朝正方向擺動(或拉開開關時表針向負方向擺),說明接電池正極一端是同極性,或叫同名端。測試三相變壓器的極性和級別,多采用直流法進行。測試方法為:在初級線圈側接上幹電池和開關K,先在A端接電池正極,B端接電池負極,再在次級線圈a、b、c之間拉入三個毫伏表,如圖37所示,


接表時要注意按順序接入,例如在次級線圈a、b間,a端接在電表正極,b端接在電表負極:b、c間,b接正極,c接負極:a、c間,a接正極,c接負極。接好後,將開關K合上,測出ab間、bc間、ac間的電表指示。再將電池改接在初級線圈的BC間和AC間分別進行測量,將測得結果列成表,可以判斷出被測變壓器的級別。
(2)交流法
把初級線圈和次級線圈的一對同名端,例如Aa,用導線接起來,如圖38所示。然後在AX初級線圈間拉入交流電(比較低的便於測量的)。用電壓表分別測 量AX間電壓V1值,XX間電壓V2值,以及ax間電壓V3值。如果V2數值是V1與V3電壓之差,則Aa是同極性端,如果V2數值是V1與V3電壓之和,則AX是同極性端。

變壓器巡視檢查中的內容
變壓器聲音是否正常;有無滲、漏油現象;油標,油位是否正常;瓦斯繼電器內部有無氣體;呼吸器是否完整;防潮劑有無失效變色現象;風扇運轉是否正常;溫度計指示是否正常;變壓器內部聲音是否正常;電纜和引母線有無過熱、移動、變形等。
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