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变压器工作原理及基础知识

更新时间:2023-05-22 点击量:389


1、电力变压器的种类有哪些?主要部件有哪些?


答:随着电力系统的发展,对电力变压器需求越来越高,种类繁多。按相数分,有单相和三相的;按绕组和铁芯的位置分有内铁芯式和外铁芯式;按冷却方式分,有干式自冷、风冷,强迫油循环风冷和水冷等;按中性点绝缘水平分,有全绝缘和半绝缘;按绕组材料分,有A、E、B、F、H等五级绝缘。不同种类的变压器,对运行有不同的要求;按调压方式可分为有载调压和无载调压。


一般电力变压器的主要部件有:铁芯、绕组、套管、油箱、油枕、散热器及其附属设备。


2、 变压器绕组的接线组别常见有哪几种?一台双卷三相变压器,其组别为高压线卷A-X,B-Y,C-Z,低压线卷为a-x,b-y,c-z,请连接Y0/Δ11的结线方式并绘出高低压侧的电势向量图。



3、 何谓励磁涌流?产生的原因是什么?


答:变压器励磁涌流是:变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。


变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角、变压器铁芯的剩余磁通和电源系统阻抗等因素有关。最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间(该时磁通为峰值)。变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,一般大容量变压器约为5-10秒,小容量变压器约为0.2秒左右。


4、 新变压器或大修后的变压器为什么正式投运前要做冲击试验?一般冲击几次?


答:新变压器或大修后的变压器在正式投运前要做冲击试验的原因如下:

(1)检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压的冲击。

当拉开空载变压器时,是切断很小的激磁电流,可能在激磁电流到达零点之前发生强制熄灭,由于断路器的截流现象,使具有电感性质的变压器产生操作过电压,其值除与开关性能、变压器结构等有关外,变压器中性点的接地方式也影响切空载变压器过电压。一般不接地变压器或经消弧线圈接地的变压器,过电压幅值可达4-4.5倍相电压,而中性点直接接地的变压器,操作过电压幅值一般不超过3倍相电压。这也是要求做冲击试验的变压器中性点直接接地的原因所在。


(2)投入空载变压器时会产生励磁涌流,其数值可达额定电流的6-8倍。由于励磁涌流会产生很大的电力,所以做冲击试验又是考核在大的励磁涌流作用下变压器的机械强度以及继电保护是否会误动作。


冲击试验的次数:

新变压器投入需冲击五次。大修后的变压器需冲击三次。


5、 变压器并联运行的条件是什么?


答:变压器并联运行必须满足以下三个条件:

(1)所有并联运行的变压器变比相等;

(2)所有并联运行的变压器短路电压相等;

(3)所有并联运行的变压器绕组接线组别相同;


6、变压器并联运行变比不等有何后果?


答:变压器并列运行,变压比不同时,变压器二次侧电压不等,在绕组的闭合回路中产生均衡电流,二次绕组中均衡电流的方向取决于二次输出电压的高低,从二次输出电压高的变压器流向输出电压低的变压器。该电流除增加变压器的损耗外,当变压器带负荷时,均衡电流叠加在负荷电流上。均衡电流与负荷电流方向一致的变压器负荷增大;均衡电流与负荷电流方向相反的变压器负荷减轻。


7、 变压器并联运行短路电压不等有何后果?


答:按变压器并列运行的三个条件并列运行的变压器容量能得到充分利用,当各台并列运行的变压器短路电压相等时,各台变压器复功率的分配是按变压器的容量的比例分配的,各台变压器容量的总和就是它们能承受的系统总变压器容量的利用率100%;若各台变压器的短路电压不等,各台变压器的复功率分配是按变压器短路电压成反比例分配的,短路电压小的变压器易过负荷,变压器容量不能得到合理的利用。


8、变压器并联运行连接组别不同有何后果?


答:将不同连接组别的变压器并联运行,二次侧回路将因变压器各副边电压不同而产生电压差ΔU2,因在变压器连接中相位差总量是30°的倍数,所以ΔU2的值是很大的。如并联变压器二次侧相角差为30°时,ΔU2值就有额定电压的51.76%,若变压器的短路电压Uk=5.5%,则均衡电流可达4.7倍的额定电流,可能使变压器烧毁。


较大的相位差产生较大的均衡电流,这是不允许的。故不同组别的变压器是不能并列运行的。


9、 三台具有相同变比和连接组别的三相变压器,其额定容量和短路电压分别为:


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