电力变压器
电力变压器是变配电的核心设备,它的作用是将某一数值的交变电压变换为频率相同而大小不同的交变电压,
一、变压器的结构
变压器主要是由一个闭合的软磁铁芯和套在铁芯上的绕组构成。
铁芯是变压器的磁路部分,为了减小涡流及磁滞损耗,铁芯多用厚度为0.35—0.5毫米的硅钢片叠成。硅钢片两侧涂有绝缘漆,使叠片相互绝缘。
绕组也称线圈,是变压器的电路部分。我们把与电源连接的绕组称做初级绕组或原边绕组,简称初级或原边;与负载连接的绕组称做次级绕组或副边绕组,简称次级或副边。
变压器在工作时,铁芯和绕组都会发热,所以必须采取冷却措施。对小容量变压器多用空气冷却方式,对大容量变压器多用油浸自冷、油浸风冷或强迫油循环风冷等方式。油浸式变压器的铁芯和绕组都浸在油里。这里,变压器油除了起冷却作用外,还能增强变压器内部的绝缘性能。油箱外壳接有油管,用来促进油的对流,扩大散热面积,加快散热速度。
二、变压器的工作原理
单相变压器工作原理图如图。当变压器的初级绕组接入交变电压
u
1
时,在初级绕组中有交变电流流过,并在铁芯内产生交变磁通。该磁通的绝大部分都被铁芯束缚而同时穿过初、次级绕组,被称为主磁
通。它随着电源的频率而变化。在初级绕组产生的交变磁通中,还有很少一部分通过周围空气闭合,称为漏磁通。通常漏磁通很小。根据电磁感应原理,该磁通在两个绕组中分别产生感生电动热
e
1
和
e
2
。设初、次级的匝数分别为
N
1
和
N
2
,根据法拉弟电磁感应定律可知,原副边的感生电动势与匝数和磁通变化率成正比。若忽略绕组的直流电阻和漏磁通,原副边的感生电动势与电压相等。可见,原副边的电压之比等于原副边的匝数比。
式中,
U
1
和
U
2
分别为原、副边的电压有效值。
N
1
和
N
2
分别为原、副边绕组的匝数。
n
为原、副边的电压比,或称匝数比,简称变比。
当
n
>
1
时,
N
1
>
N
2
,
U
1
>
U
2
,这种变压器称为降压变压器;当
n
<
1
时,
N
1
<
N
2
,
U
1
<
U
2
,
这种变压器称为升压变压器。可见,当变压器的初、次级绕组采用不同的匝数比时,就可达到升高或降低电压的目的。
三、变压器的铭牌和技术参数
1、型号
某变压器的型号为S—500/10,其中S表示变压器为三相,500表示额定容量为500KVA,10表示设高压边额定电压为10KV。
2、额定容量
表示变压器允许传递的最大功率,一般用视在功率表示。单相变压器的容量是次级额定电
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