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变压器工作原理及基础知识

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变压器工作原理及基础知识

发布日期:2022-11-04 作者: 点击:

1、变压器并联运行连接组别不同有何后果?

答:将不同连接组别的变压器并联运行,二次侧回路将因变压器各副边电压不同而产生电压差ΔU2,因在变压器连接中相位差总量是30°的倍数,所以ΔU2的值是很大的。如并联变压器二次侧相角差为30°时,ΔU2值就有额定电压的51.76%,若变压器的短路电压Uk=5.5%,则均衡电流可达4.7倍的额定电流,可能使变压器烧毁。

较大的相位差产生较大的均衡电流,这是不允许的。故不同组别的变压器是不能并列运行的。

2、 三台具有相同变比和连接组别的三相变压器,其额定容量和短路电压分别为:

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3、自耦变压器与普通变压器有什么不同?

答:自耦变压器与普通变压器不同之处是:

(1)其一次侧与二次侧不仅有磁的联系,而且有电的联系,而普通变压器仅是磁的联系。

(2)电源通过变压器的容量是由两个部分组成:即一次绕组与公用绕组之间电磁感应功率,和一次绕组直接传导的传导功率。

(3)由于自耦变绕组是由一次绕组和公用绕组两部分组成,一次绕组的匝数较普通变压器一次绕组匝数和高度及公用绕组电流及产生的漏抗都相应减少,自耦变的短路电抗X自是普通变压器的短路电抗X普的(1-1/K)倍,K为变压比。

(4)若自耦变压器设有第三绕组,其第三绕组占用公用绕组容量。影响自耦变运行方式和交换容量。

(5)由于自耦变压器中性点必须接地,使继电保护的整定和配置复杂化。

(6)自耦变压器体积小,重量轻,便于运输,造价低。

4、 自耦变压器运行中注意些什么问题?

答:自耦变压器运行中应注意的问题:

(1)由于自耦变压器的一、二次侧有直接电的联系,为防止由于高压侧单相接地故障而引起低压侧的电压升高,用在电网中的自耦变压器的中性点必须可靠的直接接地。

(2)由于一、二次侧有直接电的联系,高压侧受到过电压时,会引起低压侧的严重过电压。为避免这种危险,须在一、二次侧都加装避雷器。

(3)由于自耦变压器短路阻抗较小,其短路电流较普通变压器大,因此在必要时需采取限制短路电流的措施。

(4)运行中注意监视公用绕组的电流,使之不过负荷,必要时可调整第三绕组的运行方式,以增加自耦变压器的交换容量。

5、画出有第三绕组的自耦变压器O- Y0/Δ-12-11的接线图和向量图

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6、变压器调压有哪几种?变压器分接头为何多在高压侧?

答:变压器调压方式有有载调压和无载调压两种:

有载调压是指变压器在运行中可以调节其分接头位置,从而改变变压器变比,以实现调压目的。有载调压变压器中又有线端调压和中性点调压二种方式,即变压器分接头在高压绕组线端侧或在高压绕组中性点侧之区别。分接头在中性点侧可降低变压器抽头的绝缘水平,有明显的优越性,但要求变压器运行时其中性点必须直接接地。

无载调压是指变压器在停电、检修情况下进行调节变压器分接头位置,从而改变变压器变比,以实现调压目的。

变压器分接头一般都从高压侧抽头,其主要是考虑:

(1)变压器高压绕组一般在外侧,抽头引出连接方便;

(2)高压侧电流小些,引出线和分头开关的载流部分导体截面小些,接触不良的影响好解决。

原理上,抽头在哪一侧都可以,要进行经济技术比较,如500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的,而500kV侧是固定的。

7、什么是变压器的过励磁?变压器的过励磁是怎样产生的?

答:当变压器在电压升高或频率下降时都将造成工作磁通密度增加,变压器的铁芯饱和称为变压器过励磁。

电力系统因事故解列后,部分系统的甩负荷过电压、铁磁谐振过电压、变压器分接头连接调整不当、长线路末端带空载变压器或其他误操作、发电机频率未到额定值过早增加励磁电流、发电机自励磁等情况都可能产生较高的电压引起变压器过励磁。

8、变压器的过励磁可能产生什么后果?如何避免?

答:当变压器电压超过额定电压的10%,将使变压器铁芯饱和,铁损增大。漏磁使箱壳等金属构件涡流损耗增加,造成变压器过热,绝缘老化,影响变压器寿命甚至烧毁变压器。

避免方法:

(1)防止电压过高运行。一般电压越高,过励情况越严重,允许运行时间越短。

(2)加装过励磁保护:根据变压器特性曲线和不同的允许过励磁倍数发出告警信号或切除变压器。

9、变压器本体构造有哪些安全保护设施?其主要作用是什么?

答:变压器本体构造中保护设施有:

(1)油枕

其容量约为变压器油量的8-10%。作用是:容纳因温度的变化而使变压器油体积的变化,限制变压器油与空气的接触,减少油受潮和氧化程度。油枕上安装吸湿器,防止空气进入变压器。

(2)吸湿器和净油器

吸湿器又称呼吸器,内部充有吸附剂,为硅胶式活性氧化铝,其中常放入一部分变色硅胶,当由兰变红时,表明吸附剂已受潮,必须干燥或更换。

净油器又称过滤器,净油缸内充满吸附剂,为硅胶式活性氧化铝等,当油经过净油器与吸附剂接触,其中的水份、酸和氧化物被吸收,使油清洁,延长油的使用年限。

(3)防爆管(安全气道)

防爆管安装在变压器箱盖上,作为变压器内部发生故障时,防止油箱内产生高压力的释放保护。

现代大型变压器已采用压力释放阀代替安全气道。当变压器内部发生故障压力升高,压力释放阀动作并接通触头报警或跳闸。

此外,变压器还具有瓦斯保护,温度计、油表等安全保护装置。

10、电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别?

答:电压互感器主要用于测量电压,电流互感器用于测量电流。

(1)电流互感器二次侧可以短路,但不能开路;电压互感器二次侧可以开路,但不能短路。

(2)相对于二次侧的负载来说,电压互感器的一次内阻抗较小,以至可以忽略,可以认为电压互感器是一个电压源;而电流互感器的一次内阻很大,以至认为是一个内阻无穷大的电流源。

(3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值,系统故障时电压下降;磁通密度下降,电流互感器正常工作时磁通密度很低,而系统发生短路时一次侧电流增大,使磁通密度大大增加,有时甚至远远超过饱和值,会造成二次输出电流的误差增加。因此,尽量选用不易饱和的电流互感器。


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