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什么是变压器(原理和作用)

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    变压器图

        电力变压器(power transformer,文字符号为T或TM),是变电所中最关键的一次设备,其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低,以利于电能的合理输送、分配及使用。它一般利用电磁互感应原理,在不同电压等级间,变换交流电能的电压,电流和阻抗。变压器的功能主要有:电压变换;电流变换,阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等。 变压器种类繁多,按照不同的结构、用途等,有不同分类方法。不同种类的变压器有着各自相关的技术标准,可以用参数表示出来。根据国家标准及IEC标准的要求,电力变压器主要参数有:变压器的额定容量、额定电压、额定频率、系统最高运行电压、相数、冷却方式、联结组标号、调压方式、阻抗电压百分数等。

变压器参数分析


        为便于介绍,本文以山西繁峙县云雾峪风电场一期项目使用的主变压器为例,对变压器几个主要技术参数进行分析。 1. 变压器额定容量 该变压器规格为SZ10-50000/110 50000kVA 110±8×1.25%/35kV YNd11 50000kVA Ud=10.5%。其中50000kVA,即50MVA,为该变压器额定容量(SN)。额定容量是电力变压器重要参数之一, 它是指电力变压器在额定的电压和工作频率下,可以在不超过限定温度的情况下长期持续工作时的输出功率。 变压器的额定功率与漆包线直径、铁心截面积等成正比。 电力变压器按容量系列分,有R8容量系列和R10容量系列两大类。R8容量系列是指容量等级是按 倍数递增的。 我国老的变压器容量等级采用此系列。R10 容量系列是指容量等级是按 倍数递增的。我国新的变压器容量等级采用此系列,这也是IEC推荐的变压器容量系列,例如容量100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA、 400kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、等。这种容量系列的容量等级较密,便于合理选用。

        2. 变压器额定电压 额定电压(UN)是指变压器长时间运行时,所能承受的工作电压。铭牌上的UN为变压器分接开关中间分接头的额定电压值。该变压器的高压侧额定电压为110kV,低压侧额定电压为35kV。设变压器输入、输出两组线圈分别是N1和N2,在输入线圈上加交流电压U1,输出线圈两端就会产生感应电 浅析电力变压器主要技术参数 陈 辰东华工程科技股份有限公司,合肥 230024 摘 要 简述了变压器的原理,功能和分类,详细的分析了电力变压器的主要技术参数,通过实例阐述了变压器在实际工程应用中的价值。 关键词变压器;额定容量;额定电压;短路阻抗;有载调压;联结组 压U2,则n=U1/U2=N1/N2,式中n称为变压器的变比,当n<1时,变压器为降压变压器,反之即为升压变压器。
 
       3. 变压器短路阻抗 变压器另一个有重要意义的参数是变压器的短路阻抗。通常情况下,变压器的短路阻抗指的是在变压器在额定频率和参考温度下,一对绕组中或者某一绕组的端子之间的等效串联阻抗Zk=Rk+jXk。变压器短路阻抗在变压器行业是这样定义的:当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常Uz以额定电压的百分数表示,即Ud=(Uz/ U1n)*100%。由于它的值除计算之外,还要通过负载试验来确定,所以习惯上又把它称为短路电压或阻抗电压。 短路阻抗是变压器性能指标中很重要的项目,其出厂时的实测值与规定值之间的偏差要求很严。他的实际意义是变压器在短路时的内阻抗。其值大时,变压器的内阻抗就大,短路时的短路电流就小,变压器抗短路能力就强


    变压器原理


    变压器是根据电磁感应制成的。它由一个用硅钢片(或矽钢片)叠成的铁芯和绕在铁芯上的两组线圈构成,铁芯与线圈间彼此相互绝缘,没有任何电的联系,如图所示。我们将变压器和电源一侧连接的线圈叫初级线圈(或叫原边),把变压器和用电设备连接的线圈叫作次级线圈(或副边)。当将变压器的初级线圈接到交流电源上时,铁芯中就会产生变化的磁力线。由于次级线圈绕在同一铁芯上,磁力线切割次级线圈,次级线圈上必然产生感应电动势,使线圈两端出现电压。因磁力线是交变的,所以次级线圈的电压也是交变的。而且频率与电源频率完全相同。

    变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关,可用下式表示:初级线圈电压/次级线圈电压=初级线圈匝数/次级线圈匝数说明匝数越多,电压就越高。因此可以看出,次级线圈比初级线圈少,就是降压变压器。相反则为升压变压器。

    变压器部件是由哪些部分组成的?


    器身主体:包括铁心、绕组、绝缘支撑

    调压装置:即分接开关,(有载调压装置和无励磁调压)

    油箱及片形散热器(翅膀)、套管

    安全装置:吸湿器、气体继电器、滤油机和温度测量仪表等。

    变压器在电力系统中的主要作用


    在发电、输送电、配电和用电的四个环节中,电力变压器出现在前三个环节中。

    第一,在发电环节,电力变压器把发电厂所发的电能输送到电网中去,并且提高发电厂输出的电压,使之满足输送电电网额定高电压的要求。这里所用的变压器属于升压变压器。

    第二,隔离:将用户系统和供电系统进行隔离,起到缩小事故范围的作用。

    第三,变电压:提高或降低电压,用于不同电压等级的电网之间的电压变换将发电机发现出的前经过升压、输送、降压过程,将电压变换成居民或工业使用的电压等级。变电压的同时改变电流的大小,电压器也有很多种类,如电源变压器,降压器等

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