電力變壓器的設計和工作原理

具有兩個、三個或更多繞組的電氣設備,靜態安裝在電網中。電力變壓器改變交流電壓和電流而沒有頻率偏差。二次電源中使用的轉換器稱為降壓器件。升壓器結構可提高電壓,並用於具有高功率、容量和容量的高壓輸電線路。

silovoy 變壓器

應用

電力變壓器是設計用於發電的系統的一部分。發電廠使用原子、有機、固體或液體燃料的能量,以氣體或水流的能量運行,但變電站輸出指標的轉換器對於消費者和生產線的正常運行是必要的。

這些裝置安裝在工業設施、農村企業、國防綜合體、石油和天然氣開發網絡中。電力變壓器的直接目的 - 降低和提高電壓和電流 - 用於運營交通、住房、商業基礎設施和網絡配電設施。

主要部件和系統

電源電壓和負載提供給位於內部或外部接線盒上的入口。觸點由螺栓或特殊連接器固定。在充油裝置中,襯套安裝在油箱側面或可拆卸外殼的蓋板上。

內部繞組的傳輸通過有色金屬製成的柔性阻尼器或螺紋桿進行。電力變壓器及其外殼通過瓷層或塑料層與螺柱絕緣。由耐油和合成液體的材料製成的墊圈消除了間隙。

冷卻器降低油箱頂部區域的油溫並將其轉移到側底層。電力油變壓器的冷卻裝置表示為:

  • 從介質中帶走熱量的外部電路;
  • 加熱油的內部電路。

冷卻器有不同的類型:

  • 散熱器 - 一組末端焊接的扁平通道,位於板中,用於在上下歧管之間進行通信;
  • 波紋罐——安裝在中低功率機組中,既是降溫罐,又是壁面和底箱折面的工作罐
  • 風扇 - 它們用於大型變壓器單元,用於強製冷卻流;
  • 熱交換器 - 它們用於大型裝置,用泵移動合成流體,因為自然循環的組織需要大量空間;
  • 水油裝置 - 採用經典技術的管式換熱器;
  • 循環泵 - 密封設計,電機完全浸沒,沒有密封墊圈。

變壓設備設有調節裝置以改變工作匝數。次級繞組上的電壓通過線圈數量的開關進行修改,或通過選擇跳線佈置的螺栓連接進行設置。這就是接地或斷電變壓器的引線的連接方式。調節模塊在小範圍內轉換電壓。

根據使用情況,螺旋數開關分為以下幾種:

  • 負載關閉時運行的設備;
  • 當次級繞組接近電阻時起作用的元件。

附件設備。

氣體繼電器位於膨脹罐和操作罐之間的連接管中。該裝置可防止絕緣有機物、油在過熱時分解以及對系統造成輕微損壞。該設備在發生故障時對放氣做出反應,在發生短路或危險的低液位時發出警報或完全關閉系統。

熱電偶放置在水箱頂部的口袋中以測量溫度。他們根據數學計算的原理來識別設備中最熱的部分。現代傳感器基於光纖技術。

連續再生單元用於油回收和淨化。作為操作的結果,熔渣在物料中形成並且空氣進入其中。再生單元有兩種類型:

  • 熱虹吸模塊,它利用加熱層的自然運動向上並通過過濾器,然後將冷卻的水流降低到水箱底部;
  • 優質吸附單元通過泵強制將油泵送通過過濾器,單獨位於基礎上,用於大型轉爐方案。

油保護模塊是一個開放式膨脹油箱。物質表面上方的空氣通過矽膠吸濕器。吸附劑物質在最大濕度下變成粉紅色,這是替換它的信號。

油封安裝在膨脹機頂部。這是一種降低空氣濕度的裝置,在變壓器乾油上運行。該模塊通過插座連接到膨脹水箱。在頂部焊接一個具有迷宮形狀的幾個壁形式的內部分隔的容器。空氣通過油,釋放水分,然後用矽膠清洗並流入膨脹機。

控制裝置

洩壓裝置可防止由於短路或嚴重油分解而導致的緊急壓頭浪湧,並根據 GOST 11677-1975 在重型裝置的設計中提供。該裝置以排放管的形式製成,與變壓器蓋成一定角度。末端有一個密封的隔膜,能夠立即展開並排出。

此外,變壓器中還安裝了其他模塊:

  1. 油箱中的油位傳感器,配有刻度盤或以玻璃管的形式製成的連通容器,放置在膨脹器的末端。
  2. 內置變壓器安裝在機組內部或靠近穿通式或低壓母線套管一側的接地套管處。在這種情況下,變電站中不需要大量具有內部和外部絕緣的單獨轉換器。
  3. 可燃雜質和氣體檢測器檢測油團中的氫氣,並將其通過隔膜擠壓。儀器顯示濃縮混合物使監測繼電器動作之前的初始放氣程度。
  4. 流量計監測根據強制降溫原理運行的變電站的油損。該裝置測量水頭差並確定流動中產生的阻塞兩側的壓力。在水冷裝置中,流量計讀取水分消耗量。這些元件配備了發生事故時的警報和用於確定數值的刻度盤。

silovoy 轉換器

工作原理和工作方式

簡單的變壓器配備了一個坡莫合金、鐵氧體和兩個繞組的磁芯。磁路包括一組帶、板或模製元件。它移動由電力產生的磁通量。電源變壓器的原理是通過感應轉換電流和電壓值,而帶電粒子的頻率和形狀保持不變。

在升壓變壓器中,電路在次級繞組上的電壓高於初級線圈上的電壓。在降壓單元中,輸入電壓高於輸出電壓。將帶有螺旋線圈的鐵芯放置在油箱中。

當接通交流電時,初級線圈上會產生交變磁場。它關閉核心並影響次級電路。產生一個電動勢,該電動勢被傳輸到變壓器輸出端連接的負載。車站有三種運營模式:

  1. 空閒的特點是次級線圈處於開路狀態,繞組內沒有電流。空閒電流流入初級線圈,為額定值的 2-5%。
  2. 負載下的操作是在連接電源和消費者的情況下進行的。電力變壓器在兩個繞組中顯示能量,在此規則中運行對於單元來說是常見的。
  3. 短路,其中次級線圈上的電阻仍然是唯一的負載。該模式揭示了加熱鐵芯繞組的損耗。

空閒模式

初級線圈中的電流等於交流磁化電流的值,次級電流顯示為零值。在鐵磁尖端的情況下,初級線圈的電動勢完全取代了源電壓,沒有負載電流。空載運行顯示瞬時開啟損耗和渦流,確定無功功率補償以維持所需的輸出電壓。

在沒有鐵磁導體的單元中,沒有磁場變化損失。空載電流與初級繞組電阻成正比。電流頻率和感應大小的變化改變了阻止帶電電子通過的能力。

短路操作

初級線圈上施加一個小的交流電壓,次級線圈的輸出被短路。調整輸入電壓,使短路電流對應於設備的計算值或額定值。短路電壓的大小決定了變壓器線圈的損耗和抵消導體材料的流量。部分直流電流克服電阻並轉化為熱能,核心被加熱。

短路電壓按標稱值的百分比計算。在此模式下運行時獲得的參數是本機的一個重要特性。將其乘以短路電流,即可得到功率損耗。

操作模式

當連接負載時,次級電路中會發生粒子運動,從而在導體中產生磁通量。它指向與初級線圈產生的通量相反的方向。在初級線圈中,感應電動勢與電源不匹配。初級線圈中的電流上升,直到磁場恢復其原始值。

感應矢量的磁通量表徵磁場通過選定表面的通道,並由初級線圈中瞬時力指數的時間積分確定。該指數相對於驅動力以 90° 的相位移動。次級線圈中的感應電動勢在形狀和相位上與初級線圈中的一致。

變壓器的種類和種類

功率單元用於高壓電流轉換和大容量的情況下,它們不用於衡量網絡的性能。如果能源生產者的網絡中的電壓與流向消費者的電路中的電壓之間存在差異,則安裝是合理的。根據相數,站可分為單線圈或多繞組單元。

單相電源轉換器是靜態安裝的,其特點是相互感應耦合的繞組是固定的。鐵芯設計為封閉框架,可區分線圈所在的底部磁軛、頂部磁軛和側桿。有源元件是線圈和磁路。

棒上的繞圈按線圈數量和形狀的既定組合或同心排列。圓柱形包裹是最常見和最常用的。該單元的結構元件固定站的部件,隔離線圈之間的通道,冷卻部件並防止破損。縱向絕緣覆蓋鐵芯上的單個線圈或線圈組合。主電介質用於防止接地和繞組之間的過渡。

在三相電路中,放置兩繞組和三繞組單元以在輸入和輸出或單相替代裝置之間均勻分配負載。油冷變壓器包含一個帶有繞組的磁芯,這些繞組位於一個物質罐中。

雙胞胎排列在一個共同的導體上,初級和次級電路由於帶電電子在磁介質中移動而產生共同的場、電流或極化而相互作用。這種常見的感應使得很難確定工廠的性能,高電壓和低電壓。使用變壓器替換計劃,其中繞組在電氣而不是磁性環境中相互作用。

應用耗散通量的作用與承載電流的感應線圈的電阻的作用等效的原理。具有主動感應電阻的線圈之間存在區別。第二種類型是磁耦合線圈,它傳輸粒子而不散射通量,具有最小的阻礙特性。

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