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变压器原理是什么

更新时间  2022-01-04 02:00 阅读
本文摘要:变压器结构图解变压器的基本结构部件是铁心和绕组,由它们组成变压器的器身。为了改善散热条件,大、中容量变压器的器身浸入盛满变压器油的关闭油箱中,各绕组与外电路的毗连则经绝缘套管引出。为了使变压器宁静可靠地运行,还设有储油柜、气体继电器和宁静气道等附件。 (一)铁心铁心既作为变压器的磁路;又作为变压器的机械骨架。为了提高导磁性能、淘汰交变磁通在铁心中引起的损耗,变压器的铁心都接纳厚度为0.35-0.5mm的电工钢片叠装而成。电工钢片的两面涂有绝缘层,起绝缘作用。

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变压器结构图解变压器的基本结构部件是铁心和绕组,由它们组成变压器的器身。为了改善散热条件,大、中容量变压器的器身浸入盛满变压器油的关闭油箱中,各绕组与外电路的毗连则经绝缘套管引出。为了使变压器宁静可靠地运行,还设有储油柜、气体继电器和宁静气道等附件。

(一)铁心铁心既作为变压器的磁路;又作为变压器的机械骨架。为了提高导磁性能、淘汰交变磁通在铁心中引起的损耗,变压器的铁心都接纳厚度为0.35-0.5mm的电工钢片叠装而成。电工钢片的两面涂有绝缘层,起绝缘作用。大容量变压器多接纳高磁导率、低损耗的冷轧电工钢片。

电力变压器的铁心一般都接纳心式结构,其铁心可分为铁心柱(有绕组的部门)和铁轭(联接两个铁心柱的部门)两部门。绕组套装在铁心柱上,铁轭使铁心柱之间的磁路闭合。在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时,多接纳交叠式装配,使各层的接缝不在同一所在,这样能淘汰励磁电流,但缺点是装配庞大,费工费时。

在一般变压器中,铁心柱截面接纳外接圆的门路形。只有当变压器容量很小时才接纳方形。交流磁通在铁心中会引起涡流损耗和磁滞损耗,使铁心发烧。

在大容量变压器的铁心中,往往设置油道。铁心浸在变压器油中,当油从油道中流过时,可将铁心中的热量带走。(二)绕组绕组是变压器的电路部门,用来传输电能,一般分为高压绕组和低压绕组。

接在较高电压上的绕组称为高压绕组;接在较低电压上的绕组称为低压绕组。从能量的变换通报来说,接在电源上,从电源吸收电能的绕组称为原边绕组(又称一次绕组或低级绕组);与负载毗连,给负载输送电能的绕组称副边绕组(又称二次绕组或次级绕组)。绕组一般是用绝缘的铜线绕制而成。

高压绕组的匝数多、导线横截面小;低压绕组的匝数少、导线横截面大。为了保证变压器能够宁静可靠的运行以及有足够的使用寿命,对绕组的电气性能、耐热性能和机械强度都有一定的要求。绕组是根据一定纪律毗连起来的若干个线圈的组合。

凭据高压绕组和低压绕组相互位置的差别,绕组结构型式可分为同心式和交叠式两种。同心式绕组是将高压绕组和低压绕组同心地套装在铁心柱上。为了绝缘利便,低压绕组紧靠着铁心,高压绕组则套装在低压绕组的外面,两个绕组之间留有油道。

油道一是作为绕组间的绝缘间隙;二是作为散热通道,使油从油道中流过冷却绕组。在单相变压器中,高、低压绕组均分为两部门,划分套装在两铁心柱上,这两部门可以串联或并联;在三相变压器中属于同一相的高、低压绕组全部套装在同一铁心柱上。同心式绕组的结构简朴、制造利便,心式变压器一般都接纳这种结构。交叠式绕组是将高压绕组和低压绕组分成若干线饼,沿着铁心柱交替排列而组成。

为了便于绝缘和散热,高压绕组与低压绕组之间留有油道而且在最上层和最下层靠近铁轭处安放低压绕组。交叠式绕组的机械强度高,引线利便,壳式变压器一般接纳这种结构。(三)油箱及附件1、油箱:油箱就是油浸式变压器的外壳。

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变压器在运行中绕组和铁心会发生热量,为了迅速将热量散发到周围空气中去,可接纳增加散热面积的方法。变压器油箱的结构型式主要有平板式、管式等。对容量较大的变压器,接纳在油箱壁的外侧装有散热管的管式油箱来增加散热面积,当油受热膨胀时,箱内的热油上升到油箱的上部,经散热管冷却后的油下降到油箱的底部,形成自然循环,把热量散发到周围空气中。

对大容量变压器,还可接纳强迫冷却的方法,如用风扇吹冷变压器等以提高散热效果。变压器油由高、低压绕组套装在铁心上总称为器身,器身放在油箱中,油箱中充以变压器油。

2、变压器油:变压器油是一种矿物油,具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用:①在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用,提高绕组的绝缘强度。因为油的绝缘性能比空气好。

②变压器油受热后发生对流,对变压器铁心和绕组起散热作用,因为通过油受热后的对流作用,可以将绕组及铁心的热量带到油箱壁,再由油箱壁散发到空气中去。对变压器油的要求是:介质强度高;着火点高;粘度小;水分和杂质含量尽可能少。3、储油柜:变压器油受热后要膨胀,因此油箱不能密封。为了减小油与空气的接触面积,变压器安装有储油柜。

储油柜牢固在油箱顶上并用管子与油箱直接连通,储油柜的上部有加油栓,可以向变压器内补油,油箱的下部有放油活门,可以排放变压器油。储油柜使油箱内部与外界空气阻遏,淘汰了油氧化及吸收水分的面积。储油柜内的油面高度被控制在一定规模内,当油受热膨胀时,一部门油被挤入储油柜中使油面升高,而油遇冷收缩时,这部门油再流回油箱使油面降低。

储油柜的巨细应能满足变压器在种种可能的运行温度下,油面的升降总是能保持在储油柜的规模内。储油柜的一侧有油位计,可检察油面高度的变化。另外,储油柜上还装有吸湿器,它是一种空气过滤装置,外部空气经由吸湿器干燥后才气进人储油柜,从而使油箱中的油不易变质损坏。

4、气体继电器(瓦斯继电器):装在变压器的油箱和储油柜间的管道中,主要掩护装置。内部有一个带有水银开关的浮筒和一块能动员水银开关的挡板。当变压器发生故障,发生的气体聚集在气体继电器上部,油面下降,浮筒下沉,接通水银开关而发出信号;当变压器发生严重故障,油流突破挡板,挡板偏转时动员一套机构使另一水银开关接通,发出信号并跳闸,切除变压器的电源。

5、宁静气道(防爆管):大容量变压器的油箱盖上还装有宁静气道,它是一个长的钢筒,下面与油箱相通,上端装有防爆膜。当变压器内部发生严重故障发生大量气体时,油箱内部压力迅速升高而突破宁静气道上的防爆膜,喷出气体,消除压力,以免发生重大事故。

6、分接开关:在电力系统,为了使变压器的输出电压控制在。


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