变压器的结构与维修

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1、第七章第七章变压器的结构与维修变压器的结构与维修变压器变压器 利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。例如,将发电机发出的电压升高,以便高效率的输电;将输电线上的高压降低,以便用户使用。图7-1 变压器原理 变压器由铁心、和绕在铁心上的原边绕组和副边绕组组成,如图7-1所示。原边绕组从电源吸取能量;副边绕组以变换后的电压向负载输出能量。变压器的原边绕组电流在铁心中建立起磁场,副边绕组借助耦合的交变磁力线感应出与匝数成正比的交流电压。副边电压与原边电压的比值取决于它们的匝数比,如图7-2和7
2、-3所示。图7-2 耦合关系图7-3 变比关系图7-4 电力油浸变压器图7-5 控制变压器油箱储油柜低压套管油表高压套管冷却管铭牌原边进线220V/380V副边低压多路输出 铁心绕组实际变压器 在一个升压变压器中,1:2的匝比使副边电压加倍,看起来好像是一个放大器。但是,如果不考虑损耗,原边和副边的功率是相等的。由于功率等于电压乘电流(P=EI),电压的变化必然导致电流的变化。 例如,在一个220V/110V的降压变压器中,匝比等于2:1,电流从原边的1A增加到副边的2A,保持两边功率相等。同样,在一个110V/220V的升压变压器中,匝比等于1:2,电流从原边的2A降到副边的1A,保持两边功
3、率平衡。 升电压/降电流的一个重要的优点是可以使用线径较小的传输线,从而降低电能传输的成本。正是因为这个原因,发电机发出的电能通常经过升压变压器升压后,再经传输线送往远处;在最终用户能够使用前,须经降压变压器降低电压。电力系统中使用的一种变压器如图7-4所示,是用油冷却的油浸电力变压器。除了油浸式电力变压器外,还有其它类型的变压器。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);自耦变压器;高压变压器(干式和油浸式)等,变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯,XED型,ED型。变压器按用途可以分为:配电变压器、电力变压器电力变压器、 全密封变压器、组合式变压器、
4、干式变压器、干式变压器、 单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器 试验变压器 转角变压器。 大功率变压器通常为电力公司所拥有,并且为受过专门培训的、能在高压线路上操作的熟练电工所维护。 技术人员经常和小功率的控制变压器打交道。控制变压器将动力线路和控制线路隔离,为操作人员提供附加的安全性。在电子电路中,也常使用变压器将动力线电压降低到所需要的工作电压。第一节 变压器的结构变压器的主要部件是铁心和绕组根据铁心的结构分为心式和壳式电力变压器主要:器身 、油箱和附件(一)器身1.铁心:采用三相心式结构2.绕组:三相对称绕组3.分接开关:改变高压绕组的抽头以调
5、整输出电压(二)油箱器身浸放在装有变压器油(绝缘介质、冷却介质)的油箱内(三)其他一些附件1.信号温度计2.吸湿器3.储油柜4.安全气道5.气体继电器6.绝缘套管变压器的发热:主要是由于变压器在工作的时候因铁损和铜损使铁心和绕组发热冷却方式:自冷式和油冷式变压器的外壳上的铭牌:变压器的外壳上的铭牌:1.原绕组的额定电压2.副绕组的额定电压3.原绕组的额定电流4.副绕组的额定电流5.额定容量第二节 变压器常见的故障及排除方法一、过热现象热源:线圈和铁心故障的判断:油的温升负载与温升的关系:在时间上有滞后的关系油温增高的原因:通风受阻、表面积灰、油路阻塞、输入电压和电流波形严重畸变、匝间短路及铁心