变压器变压原理 变压器台架安装与使用方法
时间:2017-07-05 08:20 来源:未知 作者:admin 点击:次
| 变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的。 变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成，如图所示。 铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈（或原线圈），另一个线圈接用电器称为次级线圈（或副线圈）。实际的变压器是很复杂的，不可避免地存在铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等，为了简化讨论这里只介绍理想变压器。理想变压器成立的条件是：忽略漏磁通，忽略原、副线圈的电阻，忽略铁心的损耗，忽略空载电流（副线圈开路原线圈线圈中的电流）。例如电力变压器在满载运行时（副线圈输出额定功率）即接近理想变压器情况。 变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1，U2=e2（原线圈物理量用下角标1表示，副线圈物理量用下角标2表示），其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，称变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k，即变压器原、副线圈电压有效值之比，等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。 进而得出： U1/U2=N1/N2 在空载电流可以忽略的情况下，有I1/ I2=-N2/N1，即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差π。 进而可得 I1/ I2=N2/N1 理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高，可达90%以上。  变压器台架安装与使用方法 变压器台架的安装，包括变压器的安装、跌落式熔断器及熔断开关的安装、避雷器的安装、带电夹头的安装及引下线的安装。乐昌地区农网改造，根据农村地形特点，以及南方雨水多、湿度大，全部变压器台架安装是使用双杆柱上式，主杆190×12000杆配副杆150×9000杆，或两根主杆190×10000杆；两杆之间不得跨越公路、人行道、水田、水沟等，两杆根开为3_m，便于今后维修作业。 1．变压器的安装 配电变压器采用柱上式安装，台架用两条槽钢固定于两电杆上，台架距地面高度要求达到2．7m，台架的水平倾斜不大于1／100，配电变压器安装在两槽钢中，底部放置两根枕木，以防止配电变压器滑脱及槽钢与变压器产生振动。在变压器油箱顶部用直径不小于25znrn2的钢绞线与两杆缠绕一圈，缠绕方法为扭麻花的形式，再用花兰螺丝抽紧；变压器高压柱头加装防蛙罩，低压柱头出线用铜铝设备线夹与低压绝缘导线联接，并采用热收缩绝缘套管对裸露的导线部分进行绝缘处理；在槽钢处悬挂“禁止攀登、高压危险”警告牌，在变压器油箱处悬挂“某某村农网台变”牌。 2．跌落式熔断器、熔断开关的安装 变压器的高、低侧引出线应分别装设熔断器，以保护配电变压器及方便于投切变压器。高压侧安装跌落式熔断器，熔断器的底部对地面的垂直高度不低于4．5m，各相熔断器的水平距离不应小于0．5m，为了便于操作和熔丝熔断后熔丝管能顺利跌落下来，跌落式熔断器的轴线应与地面垂直线成15。～30~倾角。低压侧熔断开关的底部对地面的垂直高度不低于3．5m，各相熔断刀片的水平距离不小于0．2m，熔断刀片的轴线应与地面垂直线成l0o～l5o倾角，方便于操作。 跌落式熔断器熔丝按“应能保证配电变压器内部或高、低压出线套管发生短路时迅速熔断”的原则来选择，要求熔丝的熔断时间必须满足小于或等于0．1s；同时还应考虑熔丝的机械强度要求，按规程规定：容量在100kVA及以下者，高压侧熔丝额定电流按变压器容量额定电流的2～3倍选择；容量在100kVA以上者，高压侧熔丝额定电流按变压器容量额定电流的1．5～2倍选择。变压器低压侧熔丝按低压侧额定电流的1．3倍选择。 3．避雷．器的安装 避雷器是防止配电变压器遭受直击雷及雷电波破坏的有效保护设备，为使避雷器能有效地保护变压器，高压避雷器应装设在熔断器与变压器之间，并尽量靠近变压器，同时也便于检修；避雷器安装应垂直与地面，底部牢固地安装在角钢横担上。另外，为了防止反变换波和低压侧雷电波击穿配电变压器高压侧的绝缘，在低压侧也应装设低压避雷器。因无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器的工频电压耐受能力强，密封性好，保护特性稳定，因此避雷器应选用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器。 为避免雷电流在接地电阻上的压降与避雷器的残压叠加在一起，作用在变压器绝缘上，应将避雷器的接地端、变压器的外壳及低压侧中性点分别用截面不小于25HⅡn2的多股铜芯塑料线连接在不同的接地棒上，接地棒套上一根长约2m的硬质绝缘套管，再与接地装置引线相连接。 4．带电夹头的安装 带电夹头由三角弧和手抽耳组成，主要是用来当维修跌落熔断器或在配电变压器上工作时，使跌落熔断器与线路电源侧有一明显断开点。三角弧安装在瓷横担外沿第二瓷裙上，对地垂直高度不小于6．5m，水平间距不小于0．5m。 5．引下线的安装 新建和改造的变台的引下线均应采用多股绝缘导线，其截面应按变压器的额定容量及导线机械强度选择，高压侧引下线用铜芯塑料线时，截面不得小于l6znrn2，一般采用25znrn2的铜芯塑料线；用铝芯塑料导线时，截面不得小于25znrn2，一般采用35znrn2的铝芯塑料线。低压出线采用铝芯塑料导线，其截面根据所输送的用电负荷来确定，且考虑到5～10a内负荷增长的要求，截面积不得小于35znrn2。高压引下线T接在线路电源上，在带电线夹瓷横担上缠绕一圈经绑扎后与三角弧连接；与手抽耳连接的引线应做成一个几层的圈圈后弯成“7”字形，再与手抽耳连接，另一端固定在跌落式熔断器横担上的瓷横担绕一圈经绑扎后与跌落式熔断器连接，跌落式熔断器的出线处一条引到避雷器，另一条引到配电变压器高压柱上。与设备连接的高压引线端头压接铜线耳或铜铝线耳；若铜与铝导体连接，应采用铜铝接头；高压引线与架空线的铜铝连接，宜采用铜铝线夹；所有连接处均用螺丝拧紧。低压出线穿上PVC管后与熔断开关连接。杜绝使用单股导线及不合格导线。 6．接地装置 接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成，水平接地体采用(2jl2的园钢，埋长60m，垂直接地体则采用4根长度为2m的50×50×5Ⅱ蚰2的角钢分别与水平接地体焊接。水平接地体在土壤中埋深为0．6～0．8m，垂直接地体则是在水平接地体基础上打人地里。接地棒的接地端与接地园钢焊接。为了检测方便和用电安全，接地棒的上端分别与避雷器及变压器中性点接地引下线连接用螺丝拧紧。配变接地装置的接地电阻必须符合规程规定值，当接地装置电阻过大时，必须采取降阻的方法，防止变压器遭受雷击时雷电流不能迅速泄人大地，造成避雷器自身残压过大，或在接地电阻上产生很高的电压降，引起变压器烧毁事故。因此对容量在100kVA及以下的l0kV配电变压器，其接地不应大于l0Q；对容量在100kVA以上的100V配电变压器，其接地电阻不应大于4Q。接地装置施工完毕应进行接地电阻测试，合格后方可回填土。同时，变压器外壳必须良好接地，外壳接地应用螺栓拧紧，不可用焊接直接焊牢，以便检修。 (责任编辑：admin) |