? ? ? ?變壓器工作原理
變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。最簡單的鐵心變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個匝數不等的線圈構成,如圖所示。
鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內渦流和磁滯損耗,鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成;兩個線圈之間沒有電的聯系,線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞成。一個線圈接交流電源稱為初級線圈(或原線圈),另一個線圈接用電器稱為次級線圈(或副線圈)。實際的變壓器是很復雜的,不可避免地存在銅損(線圈電阻發熱)、鐵損(鐵心發熱)和漏磁(經空氣閉合的磁感應線)等,為了簡化討論這里只介紹理想變壓器。理想變壓器成立的條件是:忽略漏磁通,忽略原、副線圈的電阻,忽略鐵心的損耗,忽略空載電流(副線圈開路原線圈線圈中的電流)。例如電力變壓器在滿載運行時(副線圈輸出額定功率)即接近理想變壓器情況。
變壓器是利用電磁感應原理制成的靜止用電器。當變壓器的原線圈接在交流電源上時,鐵心中便產生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡諧函數,表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應定律可知,原、副線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標1表示,副線圈物理量用下角標2表示),其復有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等于其匝數比而且原、副線圈電壓的位相差為π。
進而得出:
U1/U2=N1/N2
在空載電流可以忽略的情況下,有I1/ I2=-N2/N1,即原、副線圈電流有效值大小與其匝數成反比,且相位差π。
進而可得
I1/ I2=N2/N1
理想變壓器原、副線圈的功率相等P1=P2。說明理想變壓器本身無功率損耗。實際變壓器總存在損耗,其效率為η=P2/P1。電力變壓器的效率很高,可達90%以上。
變壓器的主要分類
1、按相數分:
1)單相變壓器:用于單相負荷和三相變壓器組。
2)三相變壓器:用于三相系統的升、降電壓。
2、按冷卻方式分:
1)干式變壓器:依靠空氣對流進行自然冷卻或增加風機冷卻,多用于高層建筑、高速收費站點用電及局部照明、電子線路等小容量變壓器。
2)油浸式變壓器:依靠油作冷卻介質、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。
3、按用途分:
1)電力變壓器:用于輸配電系統的升、降電壓。
2)儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護裝置。
4)特種變壓器:如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器、電容式變壓器、移相變壓器等。
4、按繞組形式分:
1)雙繞組變壓器:用于連接電力系統中的兩個電壓等級。
2)三繞組變壓器:一般用于電力系統區域變電站中,連接三個電壓等級。
3)自耦變電器:用于連接不同電壓的電力系統。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。
5、按鐵芯形式分:
1)芯式變壓器:用于高壓的電力變壓器。
2)非晶合金變壓器:非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料,空載電流下降約80%,是節能效果較理想的配電變壓器,特別適用于農村電網和發展中地區等負載率較低地方。
3)殼式變壓器:用于大電流的特殊變壓器,如電爐變壓器、電焊變壓器;或用于電子儀器及電視、收音機等的電源變壓器。
干式變壓器的型號含義
例如,(SCB10-1000KVA/10KV/0.4KV):
S的意思表示此變壓器為三相變壓器,如果S換成D則表示此變壓器為單相。
C的意思表示此變壓器的繞組為樹脂澆注成形固體。
B的意思是箔式繞組,如果是R則表示為纏繞式繞組,如果是L則表示為鋁繞組,如果是Z則表示為有載調壓(銅不標)。
10的意示是設計序號,也叫技術序號。
1000KVA則表示此臺變壓器的額定容量(1000千伏安)。
10KV的意思是一次額定電壓,0.4KV意思是二次額定電壓。
電力變壓器型號說明
變壓器的型號通常由表示相數、冷卻方式、調壓方式、繞組線芯等材料的符號,以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式組成。請問下列電力變壓器型號代號含義是什么?
D S J L Z SC SG JMB YD BK(C) DDG
D-單相 S-三相 J-油浸自冷 L-繞組為鋁線 Z-又載調壓 SC-三相環氧樹脂澆注 SG-三相干式自冷 JMB-局部照明變壓器 YD-試驗用單相變壓器 BK(C) -控制變壓器(C為C型鐵芯結構) DDG-單相干式低壓大電流變壓器
表1:變壓器的型號和符號含義
注:電力變壓器后面的數字部分:斜線左邊表示額定容量(千伏安);斜線右邊表示一次側額定電壓(千伏)。
例如1:SJL-1000/10,為三相油浸自冷式鋁線、雙線圈電力變壓器,額定容量為1000千伏安、高壓側額定電壓為10千伏
電力變壓器的型號表示方法:基本型號+設計序號--額定容量(KVA)/高壓側電壓
例如2:S7-315/10變壓器
即三相(S)銅芯10KV變壓器,容量315KVA,設計序號7為節能型.
互感器的工作原理
在供電用電的線路中,電流相差從幾安到幾萬安,電壓相差從幾伏到幾百萬伏。線路中電流電壓都比較高,如直接測量是非常危險的。為便于二次儀表測量需要轉換為比較統一的電流電壓,使用互感器起到變流變壓和電氣隔離的作用。 顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表,所以電流互感器的二次電流大多數是安培級的(如5等)。隨著時代發展,電量測量大多已經達到數字化,而計算機的采樣的信號一般為毫安級(0-5V、4-20mA等)。微型電流互感器二次電流為毫安級,主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器稱之為“儀用電流互感器”。(“儀用電流互感器”有一層含義是在實驗室使用的多電流比精密電流互感器,一般用于擴大儀表量程。)
電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器類似也是根據電磁感應原理工作,變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。繞組N1接被測電流,稱為一次繞組(或原邊繞組、初級繞組);繞組N2接測量儀表,稱為二次繞組(或副邊繞組、次級繞組)。
微型電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實際電流比K。微型電流互感器在額定工作電流下工作時的電流比叫電流互感器額定電流比,用Kn表示。Kn=I1n/I2n
互感器的主要分類與作用
互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類。電壓互感器可在高壓和朝高壓的電力系統中用于電壓和功率的測量等。電流互感器可用在交換電流的測量、交換電度的測量和電力拖動線路中的保護。
電力系統為了傳輸電能,往往采用交流電壓、大電流回路把電力送往用戶,無法用儀表進行直接測量?;ジ衅鞯淖饔?,就是將交流電壓和大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數值,便于儀表直接測量,同時為繼電保護和自動裝置提供電源。電力系統用互感器是將電網高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側的計量、測量儀表及繼電保護、自動裝置的一種特殊變壓器,是一次系統和二次系統的聯絡元件,其一次繞組接入電網,二次繞組分別與測量儀表、保護裝置等互相連接?;ジ衅髋c測量儀表和計量裝置配合,可以測量一次系統的電壓、電流和電能;與繼電保護和自動裝置配合,可以構成對電網各種故障的電氣保護和自動控制?;ジ衅餍阅艿暮脡模苯佑绊懙诫娏ο到y測量、計量的準確性和繼電器保護裝置動作的可靠性。
電流互感器及電壓互感器型號含義說明
1、PT型號含義說明
第1位:J—PT
第2位:D—單相;S—三相;C—串級;W—五鐵芯柱
第3位:G—干式;J—油浸;C—瓷絕緣;Z—澆注絕緣;R—電容式;S—三相
第4位:W—五鐵芯柱;B—帶補償角差繞組;
連字符號后面:GH—高海拔;TH—濕熱區
2、CT型號含義說明
第1位:L—CT
第2或3位:A—穿墻式;M—母線型;B—支柱式;C—瓷絕緣;S—塑料注射絕緣;
D—單匝貫穿式;W—戶外式;F—復匝式;G—改進型;Y—低壓式;Z—澆注絕緣
式支柱式;Q—母線型;K—塑料外殼;J—澆注絕緣或加大容量
第4或5位:B—保護級;C—差動保護;D—D級;J—加大容量;Q—加強型
例:
LZZBJ9-10A3G
L 電流互感器 Current transformer
Z 支柱式 Post type
Z 澆注式 Casting type
B 帶保護級 Wity protective class
J 加強型 Reinforced type
9 設計序號 Design Number
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
A3G 結構代號 Structure code
LFZ-10Q
L 電流互感器 Current transformer
F 復匝式
Z 澆注式 Casting type
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
Q 結構代號 Structure code
LZZ-10
L 電流互感器 Current transformer
Z 支柱式 Post type
Z 澆注式 Casting type
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
LMZB7-10GYW1
L 電流互感器 Current transformer
M 母線式 Busbar type
Z 澆注式 Casting type
B 帶保護級 Wity protective class
7 設計序號 Design Number
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
GYW1 高原污穢 Plateau Dirty
LDZB6-10Q 來源:www.tede.cn
L 電流互感器 Current transformer
D 單匝式
Z 澆注式 Casting type
B 帶保護級 Wity protective class
6 設計序號 Design Number
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
Q 結構代號 Structure code
LDJ2-10
L 電流互感器 Current transformer
D 帶觸頭盒
J 加強型 Reinforced type
6 設計序號 Design Number
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
LZZJ-10
L 電流互感器 Current transformer
Z 支柱式 Post type
Z 澆注式 Casting type
J 加強型 Reinforced type
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
LFSQ-10Q
L 電流互感器 Current transformer
F 封閉式 Hermetical type
S 手車式 Handcart type
Q 加強型 Reinforced type
10 額定電壓(kV) Highest voltage for equipment(kV)
Q 結構代號 Structure code
LCZ-35Q
L 電流互感器 Current transformer
C 手車式 Handcart type 請登陸:輸配電設備網 瀏覽更多信息
Z 澆注式 Casting type
35 額定電壓(kV ) Highest voltage for equipment(kV)
Q 結構代號 Structure code
JDZ(X)-3,6,10
J 電壓互感器 Voltage transformer
D 單相 Single phase
Z 澆注式 Casting type
X 帶剩余電壓繞組 With residual voltage winding
3,6,10 電壓等級(kV) Voltage class(kV)
JDZ(X)10-3,6,10
J 電壓互感器 Voltage transformer
D 單相 Single phase
Z 澆注式 Casting type
X 帶剩余電壓繞組 With residual voltage winding
10 設計序號 Design Number
3,6,10 電壓等級(kV) Voltage class(kV)
JDZF7-10GYW1
J 電壓互感器 Voltage transformer
D 單相 Single phase
Z 澆注式 Casting type
F 帶剩余電壓繞組 With residual voltage winding
7 設計序號 Design Number
10 電壓等級(kV) Voltage class(kV)
GYW1 高原污穢 Plateau Dirty
LM2-06.05型電流互感器是“樹脂澆注式電流互感器”
L--電流互感器
M--母線型
2--設計序號
06--額定電壓為0.6KV
05--額定電壓為0.5KV
AS12/150b/2S型電流互感器是“環氧樹脂全封閉支柱式電流互感器”
它的國內型號為:LZZBJ9-12150b/2S
L—電流互感器
Z—支柱式
Z—澆注絕緣
B—帶保護級
J—加大容量
9—設計序號
12—額定電壓(12KV)
150b—澆注體寬度為150mm
2S—熱穩定電流時間
AS12/175b/2S型電流互感器也是“環氧樹脂全封閉支柱式電流互感器”
它的國內型號為:LZZBJ9-12175b/2S
與上面的區別在于它的澆注體寬度變為175mm
LAZBJ-12型電流互感器是“穿墻式全封閉電流互感器”
L—電流互感器
A—穿墻式
Z--澆注絕緣
B—帶保護級
J—加大容量
12—額定電壓(12KV)
一般來說,國產電流互感器型號字母的含義如下:
第一個字母:L--電流互感器
第二(或三)個字母:A--穿墻式;M--母線型;B--支柱式;絕緣方面,C為瓷絕緣,S為塑料注射絕緣;D--單匝貫穿式;W--戶外式;F--復匝式;G--改進型;Y--低壓式;Z--澆注絕緣或支柱式;Q--母線型;K--塑料外殼;J--澆注絕緣或加大容量。
第四(或五)個字母:B--保護級;C--差動保護;D--D級;J--加大容量;Q--加強型。連字符后的字母:GH--高海拔地區使用;TH--濕熱地區使用。
3、電壓互感器型號
JDZ(X)-3,6,10
J 電壓互感器 Voltage transformer
D 單相 Single phase
Z 澆注式 Casting type
X 帶剩余電壓繞組 With residual voltage winding
3,6,10 電壓等級(kV) Voltage class(kV)