变压器知识 Microsoft Word 文档 (2).doc

1、变压器P0(空载损耗)的定义及意义变压器P0为变压器的额定空载损耗，即在三相变压器的高压绕组上施加额定频率下的额定电压，低压绕组开路时，变压器所吸收的有功功率，又称为铁损。其数值反映变压器空载时所消耗的能量，变压器铁芯采用硅钢片材料，其特性、厚度及叠片方式、工艺等直接影响P0数值的大小，P0与参考温度无关。2、变压器I0(空载损耗)的定义及意义变压器I0即变压器的空载电流，指变压器不带负载时从电网吸收的电流。当额定频率下的额定电压施加到变压器的一个绕组的端子上，其他绕组开路时，流经该绕组的电流值即为变压器的空载电流，对于三相变压器是流经三相绕组电流的算术平均值。3、三相变压器高、低压侧电流如何计算三相变压器额定相电流=三相额定容量（3额定相电压）三相变压器额定线电流=三相额定容量（3额定线电压）例：S9M10010变压器，10kV侧线电流I1=100（kVA）1.73210(kV)5.77(A),400V(0.4kV)侧线电流I2=100（kVA）1.7320.4(kV)144.5(A)。由计算可知，低压侧的线电流近似于高压侧的25倍。4、简述变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会有感应电势，这种电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像一个漩涡，所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热导致变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外绕制变压器需要大量的铜导线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时，这些电阻会消耗一定的功率，这部分功率损耗往往变成热量，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要是由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以它的输出功率永远小于输入功率，为此引入了一个效率的参数来对此进行描述，即效率=输入功率P1/输出功率P2。5、简述变压器的基本原理变压器几乎在所有的输变电系统中都要用到，变压器虽然种类较多，但其工作原理相同，只是根据不同的使用场合（不同的用途），变压器的绕制工艺会有不同的要求。变压器的功能主要有：电压变换、阻抗变换、隔离及稳压（磁饱和变压器）等。变压器常用的铁芯形状一般有E形和C形。图1-1是变压器的基本工作原理，当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流 I1并产生交变磁通1；沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1的方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的消耗，尽管此时次级线圈没接负载，而初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们成为“空载电流”。21I2U2U1I1图1-1 变压器的基本工作原理图如果变压器次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通2，2的方向与1相反，起了互相抵消的作用，使铁芯中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电势E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流增大时，I1增加，1也增加，并且1增加部分正好补充了被2所抵消的那部分磁通，以保持铁芯里总磁通量不变。如果不考虑变压器的消耗，可以认为依个理想的变压器，次级负载消耗的电功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。6、什么是变压器的内绝缘油箱内部的绝缘，主要是绕组绝缘和内部引线绝缘等。内绝缘又分为主绝缘和纵绝缘。主绝缘是指绕组与绕组之间、绕组与铁芯和油箱之间的绝缘。纵绝缘是指绕组的匝间、层间的绝缘。7、什么是变压器的外绝缘变压器的外绝缘是指变压器油箱外部的绝缘，主要是从高、低压绕组引出的瓷绝缘套对地之间的绝缘。8、变压器接地电阻的阻值是如何规定的根据电力设备试验规程规定，100kVA以下的变压器接地点接地电阻应不大于10，100kVA以上的变压器接地点接地电阻应不大于4。但由于设计施工技术的过失或外力的破坏，常常导致变压器接地点接地电阻升高和接地线断线故障发生，造成供电异常，用户电器设备烧毁，给供电单位的运行管理带来一定困难。为此必须采取一定的措施，预防变压器中性线与接地线断线和接地电阻升高造成的危害。9、变压器接地线和中性线断线及接地电阻升高有哪些原因变压器接地线和中性线断线及接地电阻升高有（1）由于接地体埋设不规范，安装工艺不合理，接地线与接地体接头松动，大地过于干燥等，均有可能造成接地电阻的升高。（2）由于变压器设计安装时，对接地线的作用及重要性认识不足，中性线截面积选择过小，当三相负荷不平衡时，中性线电流过大而导致烧断。另外由于外力的破坏或接地线被盗等原因都有可能导致接地线或中性线断线。10、简述变压器接地线和中性线断线及接地电阻升高的现象及危害变压器接地线和中性线短线及接地电阻升高将出现下列现象和危害。（1）变压器接地线接地电阻升高，同时伴有相线绝缘损坏而接地。例如：B相接地，这时变压器接地线中将有一个电流通过，B相电压加在大地和接地电阻上，当接地电阻越大，那么接地电阻上的分压就越大。这时，如果有人误触变压器接地线或中性线及变压器外壳，人体将和接地电阻形成并联，如果接地电阻足够大，那么加在人体上的电压就会很高，导致人触电。如果人体误触A相或C相，加在人体上的电压将是线电压380V，那么对人身安全将造成更大的威胁。另外，由于有的用户将变压器中性线与用电设备外壳相连，做保护接地用，而设备又不对地绝缘。当B相接地，大地就和B相等电位，相电压就加于大地和中性线之间，这时用电设备如取用A相或C相电源，外壳对地电压将升高到220 V，设备相对地电压将为380 V。这时人如果接触到用电设备外壳，同样会引起触电。另外，B相接地时，将有一个电流从大地流入机壳回到中性线，对于有的要求较高的用电设备将无法运行。（2）接地线断线，变压器附近接地线断线，就犹如接地电阻升高到无穷大，这时的大地电位就是接地相电位，一切现象就同接地电阻升高一样，其危害更大。（3）当三相四线制供电变压器中性线断线时，此时由于三相负载的不平衡，负载接地点将发生偏移，接地点电位不为零，使得有的相电压升高，有可能烧毁用电设备。（4）当接地线断线或接地电阻升高时，由于变压器避雷器接地线断开或接地电阻升高。当发生雷击过电压时，避雷器不能正常工作对地放电，致使避雷器或变压器损坏。11、为什么摇测低压电网中性点接地电阻时，必须将低压电网和该电网所连接的配电变压器全部停电，方可进行若要摇测低压电网中性点接地电阻时，则必须将接地线断开，但这是不允许的，因为，一是在星形中性点接地的电网，运行中不准失去接地