电力变压器的装置及工作原理

具有两个、三个或更多绕组的电气单元静态安装在电网中。电源变压器改变交流电压和电流而没有频率偏差。二次电源中使用的转换器称为降压器件。升压结构增加电压,用于具有高功率、吞吐量和电容的高压电源线。

电源变压器

应用领域

用于发电的装置包括电力变压器。发电厂使用原子、有机、固体或液体燃料的能量,依靠气体运行或使用水流的能量,但变电站输出转换器对于消费者和生产线的正常运行是必需的。

这些装置安装在工业设施、农村企业、国防综合体、石油和天然气开发网络中。电力变压器的直接目的 - 降低和增加电压和电流 - 用于运输、住房、零售基础设施、网络配电设施的运行。

主要部件和系统

电源电压和负载施加到输入端,这些输入端位于内部或外部端子块上。触点用螺栓或专用连接器固定。在油单元中,入口布置在油箱侧面的外侧或可拆卸外壳的盖上。

从内部绕组传输到柔性阻尼器或有色金属制成的螺柱。电力变压器及其外壳通过瓷层或塑料层与螺柱绝缘。由耐油和合成流体的材料制成的垫圈消除了间隙。

冷却器降低油箱上部区域的油温并将其转移到侧面下层。电力油变压器的冷却装置由下式表示:

  • 从载体中带走热量的外部电路;
  • 内部电路加热油。

冷却器有不同的类型:

  • 散热器 - 一组末端焊接的扁平通道,位于板中,用于上下集热器之间的通信;
  • 波纹罐——放置在低功率和中功率单元中,它们既是用于降低温度的容器,又是具有折叠表面和底盒的工作罐;
  • 风扇 - 它们配备大型变压器模块,用于强制冷却流;
  • 热交换器 - 在大型装置中使用泵来移动合成流体,因为自然循环的组织需要很大的空间;
  • 水油装置 - 根据经典技术的管式换热器;
  • 循环泵是密封设计,发动机完全浸没,没有填料函垫圈。

变压设备配有控制装置以改变工作匝数。次级绕组上的电压可以使用线圈数量的开关来修改,或者在选择跳线的位置时通过螺栓设置。这就是接地或断电变压器的引线的连接方式。调节模块在小范围内转换电压。

根据条件,螺旋数的开关分为以下几种:

  • 负载关闭时运行的设备;
  • 当次级绕组对电阻短路时起作用的元件。

附件

气体继电器位于膨胀罐和工作罐之间的连接管中。该装置可防止绝缘有机物、油在过热期间分解以及对系统造成轻微损坏。该设备在发生故障时对气体形成作出反应,发出警报信号或在发生短路或液位危险下降时完全关闭系统。

热电偶放置在水箱顶部的口袋中以测量温度。他们根据数学计算的原理来识别设备中最热的部分。现代传感器基于光纤技术。

连续再生单元用于恢复和净化油。作为工作的结果,熔渣在质量中形成,空气进入其中。再生装置有两种:

  • 热虹吸模块,利用加热层向上的自然运动并通过过滤器,随后将冷却的水流降低到罐底;
  • 吸附质量单元用泵将物质强制泵送通过过滤器,单独位于基础上,用于大型转换器的电路中。

油保护模块是一个开放式膨胀油箱。物质表面上方的空气通过硅胶干燥剂。最大湿度下的吸附剂变成粉红色,这是替换它的信号。

膨胀机顶部装有油封。这是一种降低空气湿度的装置,在变压器干油上运行。该模块通过管道连接到膨胀水箱。在顶部,一个容器被焊接在一起,内部分隔成几堵墙的形式,呈迷宫的形式。空气通过油,释放水分,然后用硅胶清洗并进入膨胀机。

控制设备

泄压装置可防止因短路或油的强烈分解而导致的紧急压力波动,并根据 GOST 11677-1975 在大功率装置的设计中提供。该装置以排放管的形式制成,与变压器盖成一定角度。最后是一个密封的膜,可以立即展开并让废气通过。

此外,变压器中还安装了其他模块:

  1. 油箱中的油位传感器,配备有刻度盘或以连通容器的玻璃管形式制成,放置在膨胀器的末端。
  2. 内置变压器安装在机组内部或靠近接地套管的穿通绝缘子一侧或低压母线上。在这种情况下,变电站中不需要大量的具有内部和外部绝缘的单独转换器。
  3. 可燃杂质和气体检测器检测油体中的氢气,并通过膜将其挤出。该装置指示在浓缩混合物使控制继电器动作之前气体形成的初始程度。
  4. 流量计监控根据强制降温原理运行的变电站中的油损失。该装置测量水头差并确定流动中障碍物两侧的压力。在水冷装置中,流量计读取水分消耗量。这些元件配备了发生事故时的警报和用于确定指示器的刻度盘。

电源变压器

工作原理和工作方式

一个简单的变压器配备了一个坡莫合金、铁氧体和两个绕组的磁芯。磁路包括一组带、板或模制元件。它移动在电力作用下产生的磁通量。电力变压器的工作原理是利用感应来转换电流和电压的指标,而带电粒子运动图形的频率和形状保持不变。

在升压变压器中,与初级线圈相比,该电路在次级绕组上提供了更高的电压。在降压单元中,输入电压高于输出电压。带有螺旋圈的芯位于装有油的容器中。

当接通交流电时,在初级螺旋上形成交变磁场。它关闭核心并影响次级电路。产生一个电动势,该电动势在变压器的输出端传输到连接的负载。该站以三种模式运行:

  1. 空转的特点是次级线圈处于开路状态并且绕组内没有电流。空载电流流入初级线圈,为标称值的 2-5%。
  2. 负载下的工作发生在电源和消费者的连接中。电力变压器在两个绕组中显示能量,在这样的规定下工作对于单元来说是很常见的。
  3. 次级线圈上的电阻仍然是唯一负载的短路。该模式允许您识别加热铁芯绕组的损耗。

空闲模式

初级线圈中的电量等于交流励磁电流的值,次级电流显示为零值。在铁磁尖端的情况下,初始线圈的电动势完全取代了源电压,没有负载电流。空闲运行检测瞬时开启损耗和涡流,确定无功功率补偿以维持所需的输出电压。

在没有铁磁导体的单元中,不会因磁场变化而造成损失。空载电流与初级绕组的电阻成正比。通过改变电流的频率和感应的大小来改变阻止带电电子通过的能力。

短路操作

初级线圈上施加一个小的交流电压,次级线圈的输出被短路。选择输入电压指标,使短路电流对应于单元的计算值或标称值。短路电压的大小决定了变压器线圈的损耗和抗导体材料的成本。部分直流电克服电阻并转化为热能,加热铁芯。

短路电压按标称值的百分比计算。在此模式下运行时获得的参数是本机的一个重要特性。将其乘以短路电流得出功率损耗。

工作方式

当负载连接在次级电路中时,粒子会移动,从而在导体中产生磁通量。它被引导远离初级线圈产生的流动。在初级绕组中,感应电动势与电源之间存在分歧。初始螺旋中的电流增加,直到磁场没有达到其原始值。

感应矢量的磁通量表征磁场通过选定表面的通道,并由初级线圈中瞬时力指数的时间积分确定。指数与驱动力相差 90°。次级电路中的感应电动势在形状和相位上与初级线圈中的一致。

变压器的种类和种类

功率单元用于转换高压电流和大功率的情况下,不用于测量网络性能。如果能源生产者网络中的电压与通向消费者的电路之间的电压存在差异,则安装是合理的。根据相数,站可分为单线圈单元或多绕组单元。

单相功率变换器是静态安装的,其特点是绕组互感连接,固定不动。核心以封闭框架的形式制成,有下部,上部轭和侧杆,螺旋所在的位置。线圈和磁芯充当有源元件。

杆上的绕组根据匝数和形状确定组合或以同心顺序排列。最常见和最常用的圆柱形包装。该单元的结构元件固定站的部件,隔离线圈之间的通道,冷却部件并防止故障。纵向绝缘覆盖铁芯上的单个匝或它们的组合。初级电介质用于防止接地和绕组之间的过渡。

在三相电网方案中,安装了两绕组和三绕组装置,以在输入和输出之间均匀分配负载,或更换一相设备。油冷式变压器包含带有绕组的磁路,绕组位于装有物质的油箱中。

绕组布置在公共导体上,同时提供初级和次级电路,当带电电子在磁介质中移动时,由于出现公共场、电流或极化而相互作用。这种总感应使得难以确定设备性能、高电压和低电压。使用变压器替换计划,其中绕组不是在磁性环境中而是在电气环境中相互作用。

应用耗散流的作用等效于通过电流的感应线圈的电阻做功的原理。区分具有主动感应阻力的螺旋。第二种类型是磁性粘合包装,它可以传输粒子而不会散射通量,具有最小的阻碍特性。

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