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?
在(zai)交(jiao)流(liu)電(dian)路(lu)中(zhong),將(jiang)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)或(huo)降(jiang)低(di)的(de)設(she)備(bei)叫(jiao)變(bian)壓(ya)器(qi),變(bian)壓(ya)器(qi)能(neng)把(ba)任(ren)一(yi)數(shu)值(zhi)的(de)電(dian)壓(ya)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)頻(pin)率(lv)相(xiang)同(tong)的(de)我(wo)們(men)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi),以(yi)滿(man)足(zu)電(dian)能(neng)的(de)輸(shu)送(song),分(fen)配(pei)和(he)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)。例(li)如(ru)發(fa)電(dian)廠(chang)發(fa)出(chu)來(lai)的(de)電(dian),電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)較(jiao)低(di),必(bi)須(xu)把(ba)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)才(cai)能(neng)輸(shu)送(song)到(dao)較(jiao)遠(yuan)的(de)用(yong)電(dian)區(qu),用(yong)電(dian)區(qu)又(you)必(bi)須(xu)通(tong)過(guo)降(jiang)壓(ya)變(bian)成(cheng)適(shi)用(yong)的(de)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji),供(gong)給(gei)動(dong)力(li)設(she)備(bei)及(ji)日(ri)常(chang)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)使(shi)用(yong)。
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?
zioubianyaqizhiyouyizuxianquan,cijixianquanshicongchujixianquanchoutouchulaide,tadediannengchuandi,chuleyoudianciganyingchuandiwai,haiyoudiandechuansong,zhezhongbianyaqiguigangpianhetongxianshuliangbiyibanbianyaqiyaoshao,changyongzuotiaojiedianya。
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?
電dian壓ya太tai高gao或huo過guo低di都dou會hui影ying響xiang變bian壓ya器qi的de正zheng常chang工gong作zuo和he使shi用yong壽shou命ming,所suo以yi必bi須xu調tiao壓ya。調tiao壓ya的de方fang法fa是shi在zai初chu級ji線xian圈quan中zhong引yin出chu幾ji個ge抽chou頭tou,接jie在zai分fen接jie開kai頭tou上shang,分fen接jie開kai頭tou通tong過guo轉zhuan動dong觸chu頭tou來lai改gai變bian線xian圈quan的de匝za數shu。隻zhi要yao轉zhuan動dong分fen接jie開kai關guan的de位wei置zhi,即ji可ke得de到dao需xu要yao的de額e定ding電dian壓ya值zhi。要yao注zhu意yi的de是shi,調tiao壓ya通tong常chang應ying在zai切qie斷duan變bian壓ya器qi所suo接jie的de負fu載zai後hou進jin行xing。
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)shixianquanzishendedianzuyinqide,dangbianyaqichujixianquanhecijixianquanyoudianliutongguoshi,jiuyaochanshengdiannengsunshi,zhezhongsunshijiaotongsun。tiesunyutongsundehejiushibianyaqisunshi,zhexiesunshiyubianyaqirongliang、電(dian)壓(ya)和(he)設(she)備(bei)利(li)用(yong)率(lv)有(you)關(guan)。因(yin)此(ci),在(zai)選(xuan)用(yong)變(bian)壓(ya)器(qi)時(shi),應(ying)盡(jin)量(liang)使(shi)設(she)備(bei)容(rong)量(liang)和(he)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)量(liang)一(yi)致(zhi),以(yi)提(ti)高(gao)設(she)備(bei)利(li)用(yong)率(lv),注(zhu)意(yi)不(bu)要(yao)使(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)輕(qing)載(zai)運(yun)行(xing)。
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?
shouxianyaotiaozhayongdiandifangdedianyuandianya,yonghudeshijiyongdianfuhehesuozaidifangdetiaojian,ranhoucanzhaobianyaqimingpaibiaoshidejishushujuzhuyixuanze,yibanyingcongbianyaqirongliang、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%時shi,應ying更geng換huan小xiao容rong量liang變bian壓ya器qi,如ru大da於yu變bian壓ya器qi額e定ding容rong量liang應ying立li即ji更geng換huan大da變bian壓ya器qi。同tong時shi,在zai選xuan擇ze變bian壓ya器qi根gen據ju線xian路lu電dian源yuan決jue定ding變bian壓ya器qi的de初chu級ji線xian圈quan電dian壓ya值zhi,根gen據ju用yong電dian設she備bei選xuan擇ze次ci級ji線xian圈quan的de電dian壓ya值zhi,最zui好hao選xuan為wei低di壓ya三san相xiang四si線xian製zhi供gong電dian。這zhe樣yang可ke同tong時shi提ti供gong動dong力li用yong電dian和he照zhao明ming用yong電dian。對dui於yu電dian流liu的de選xuan擇ze要yao注zhu意yi負fu荷he在zai電dian動dong機ji起qi動dong時shi能neng滿man足zu電dian動dong機ji的de要yao求qiu(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?
過(guo)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)是(shi)指(zhi)變(bian)壓(ya)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)超(chao)過(guo)了(le)銘(ming)牌(pai)上(shang)規(gui)定(ding)的(de)電(dian)流(liu)值(zhi)。過(guo)負(fu)荷(he)分(fen)為(wei)正(zheng)常(chang)過(guo)負(fu)荷(he)和(he)事(shi)故(gu)過(guo)負(fu)荷(he)兩(liang)種(zhong),前(qian)者(zhe)是(shi)指(zhi)在(zai)正(zheng)常(chang)供(gong)電(dian)情(qing)況(kuang)下(xia),用(yong)戶(hu)用(yong)電(dian)量(liang)增(zeng)加(jia)而(er)引(yin)起(qi)的(de),它(ta)往(wang)往(wang)使(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao),促(cu)使(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)絕(jue)緣(yuan)老(lao)化(hua),降(jiang)低(di)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),所(suo)以(yi)不(bu)允(yun)許(xu)變(bian)壓(ya)器(qi)過(guo)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)。特(te)殊(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)變(bian)壓(ya)器(qi)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)的(de)過(guo)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing),也(ye)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)額(e)定(ding)負(fu)荷(he)的(de)30%(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)fuheceding。weiletigaobianyaqideliyonglv,jianshaodiannengdesunshi,zaibianyaqiyunxingzhong,bixucedingbianyaqizhenzhengnengchengdandegongdiannengli。cedinggongzuotongchangzaimeiyijijieyongdianfengtunyijushiqijinxing,yongqianxingdianliubiaozhijieceding。dianliuzhiyingweibianyaqiedingdianliude70~80%,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)jueyuandianzuceding。weileshibianyaqishizhongchuyuzhengchangyunxingzhuangtai,bixujinxingjueyuandianzudeceding,yifangjueyuanlaohuahefashengshigu。cedingshiyingshefashibianyaqitingzhiyunxing,liyongyaobiaocedingbianyaqijueyuandianzuzhi,yaoqiusuocedianzubudiyuyiqiansuocezhide70%,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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