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變壓器知識(shí)點(diǎn)小結(jié)，帶你了解一些變壓器知識(shí)
1、什么叫變壓器？
在交流電路中，將電壓升高或降低的設(shè)備叫變壓器，變壓器能把任一數(shù)值的電壓轉(zhuǎn)變成頻率相同的我們所需的電壓值，以滿(mǎn)足電能的輸送，分配和使用要求。例如發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出來(lái)的電，電壓等級(jí)較低，必須把電壓升高才能輸送到較遠(yuǎn)的用電區(qū)，用電區(qū)又必須通過(guò)降壓變成適用的電壓等級(jí)，供給動(dòng)力設(shè)備及日常用電設(shè)備使用。
2、變壓器是怎樣變換電壓的？
變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)制成的。
它由一個(gè)用硅鋼片(或矽鋼片)疊成的鐵芯和繞在鐵芯上的兩組線(xiàn)圈構(gòu)成，鐵芯與線(xiàn)圈間彼此相互絕緣，沒(méi)有任何電的聯(lián)系。
將變壓器和電源一側(cè)連接的線(xiàn)圈叫初級(jí)線(xiàn)圈(或叫原邊)，把變壓器和用電設(shè)備連接的線(xiàn)圈叫作次級(jí)線(xiàn)圈(或副邊)。當(dāng)將變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈接到交流電源上時(shí)，鐵芯中就會(huì)產(chǎn)生變化的磁力線(xiàn)。
由于次級(jí)線(xiàn)圈繞在同一鐵芯上，磁力線(xiàn)切割次級(jí)線(xiàn)圈，次級(jí)線(xiàn)圈上必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使線(xiàn)圈兩端出現(xiàn)電壓。因磁力線(xiàn)是交變的，所以次級(jí)線(xiàn)圈的電壓也是交變的。而且頻率與電源頻率完全相同。
經(jīng)理論證實(shí)，變壓器初級(jí)線(xiàn)圈與次級(jí)線(xiàn)圈電壓比和初級(jí)線(xiàn)圈與次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比值有關(guān)，可用下式表示：初級(jí)線(xiàn)圈電壓/次級(jí)線(xiàn)圈電壓=初級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)/次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù) 說(shuō)明匝數(shù)越多，電壓就越高。因此可以看出，次級(jí)線(xiàn)圈比初級(jí)線(xiàn)圈少，就是降壓變壓器。相反則為升壓變壓器。
3、變壓器設(shè)計(jì)有哪些類(lèi)型？
按相數(shù)分
有單相和三相變壓器
按用途分
有電力變壓器，專(zhuān)用電源變壓器，調(diào)壓變壓器，測(cè)量變壓器(電壓互感器、電流互感器)，小型電源變壓器(用于小功率設(shè)備)，安全變壓器
按結(jié)構(gòu)分
有芯式和殼式兩種。線(xiàn)圈有雙繞組和多繞組，自耦變壓器
按冷卻方式分
有油浸式和空氣冷卻式
4、變壓器的主要部件有哪些？
變壓器部件主要是由鐵芯、線(xiàn)圈組成，此外還有油箱、油枕、絕緣套管及分接開(kāi)頭等。
5、變壓器油有什么用處？
變壓器油的作用是：
(1)絕緣作用
(2)散熱作用
(3)消滅電弧作用
6、什么是自耦變壓器？
自耦變壓器只有一組線(xiàn)圈，次級(jí)線(xiàn)圈是從初級(jí)線(xiàn)圈抽頭出來(lái)的，它的電能傳遞，除了有電磁感應(yīng)傳遞外，還有電的傳送
自耦變壓器和一般變壓器的區(qū)別在于這種變壓器硅鋼片和銅線(xiàn)數(shù)量比一般變壓器要少，常用作調(diào)節(jié)電壓。
7、調(diào)壓器是怎樣調(diào)壓的？
調(diào)壓器的構(gòu)造與自耦變壓器相同，只是將鐵芯作成環(huán)形線(xiàn)圈就繞在環(huán)形鐵芯上。
次級(jí)線(xiàn)圈抽頭用一個(gè)可以滑動(dòng)的電刷觸頭，使觸頭沿線(xiàn)圈表面環(huán)形滑動(dòng)，達(dá)到平滑的調(diào)節(jié)電壓作用。
8、變壓器初級(jí)線(xiàn)圈與次級(jí)線(xiàn)圈的電流關(guān)系是怎樣的？
當(dāng)變壓器帶有負(fù)載運(yùn)行時(shí)， 次級(jí)線(xiàn)圈電流的變化， 會(huì)引起初級(jí)線(xiàn)圈電流相應(yīng)的變化。根據(jù)磁勢(shì)平衡原理推導(dǎo)出， 初級(jí)民次級(jí)線(xiàn)圈的電流和線(xiàn)圈匝數(shù)成反比， 匝數(shù)多的一邊電流就小，匝數(shù)少的一邊電流就大。
可用下式表示：
初級(jí)線(xiàn)圈電流/次級(jí)線(xiàn)圈電流=次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)/初級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)。
9、什么是變壓器的電壓變化率？
調(diào)壓器的電壓變化率是變壓器的主要性能指標(biāo)之一。
當(dāng)變壓器向負(fù)載供電時(shí)，在變壓器的負(fù)載端的電壓必然會(huì)下降，將下降的電壓值與額定電壓值相比，取百分?jǐn)?shù)即電壓變化率，可用公式表示
電壓變化率=［(次級(jí)額定電壓-負(fù)載端電壓)/次級(jí)額定電壓］×100%。通常的電力變壓器，接上額定負(fù)載時(shí)，電壓變化率為4～6%。
10、如何保證變壓器有一個(gè)額定的電壓輸出？
電壓太高或過(guò)低都會(huì)影響變壓器的正常工作和使用壽命，所以必須調(diào)壓。
調(diào)壓的方法是在初級(jí)線(xiàn)圈中引出幾個(gè)抽頭，接在分接開(kāi)頭上，分接開(kāi)頭通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)觸頭來(lái)改變線(xiàn)圈的匝數(shù)。只要轉(zhuǎn)動(dòng)分接開(kāi)關(guān)的位置，即可得到需要的額定電壓值。
要注意的是，調(diào)壓通常應(yīng)在切斷變壓器所接的負(fù)載后進(jìn)行！
11、通常用的小型變壓器是怎樣的？
小型變壓器指容量在1千伏安以下的單相變壓器，多半用作電氣設(shè)備控制用的電源變壓器，電子設(shè)備的電源變壓器及安全照明用的電源變壓器。
12、變壓器在運(yùn)行中有哪些損失？怎樣減少損失？
變壓器運(yùn)行中的損失包括兩部分：
(1)、是由鐵芯引起的，當(dāng)線(xiàn)圈通電后，由于磁力線(xiàn)是交變的，引起鐵芯中渦流和磁滯損耗，這種損耗統(tǒng)稱(chēng)鐵損。
(2)、是線(xiàn)圈自身的電阻引起的，當(dāng)變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈有電流通過(guò)時(shí)，就要產(chǎn)生電能損失，這種損失叫銅損。
鐵損與銅損的和就是變壓器損失，這些損失與變壓器容量、電壓和設(shè)備利用率有關(guān)。因此，在選用變壓器時(shí)，應(yīng)盡量使設(shè)備容量和實(shí)際使用量一致，以提高設(shè)備利用率，注意不要使變壓器輕載運(yùn)行。
13、什么是變壓器的銘牌？有哪些主要技術(shù)數(shù)據(jù)？
變壓器的銘牌標(biāo)明該臺(tái)變壓器的性能、技術(shù)規(guī)格和使用場(chǎng)合，用來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的選用，通常選用注意的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：
(1)、額定容量的千伏安數(shù)。即額定狀態(tài)下變壓器的輸出能力。如單相變壓器額定容量=U線(xiàn)×I線(xiàn)；三相變壓器容量=U線(xiàn)×I線(xiàn)。
(2)、額定電壓伏數(shù)。分別標(biāo)明初級(jí)線(xiàn)圈的端電壓和次級(jí)線(xiàn)圈的端電壓(不接負(fù)載時(shí))值。注意三相變壓器的端電壓指線(xiàn)電壓U線(xiàn)值。
(3)、額定電流安培數(shù)。指在額定容量和允許溫升條件下，初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈允許長(zhǎng)期通過(guò)的線(xiàn)電流I線(xiàn)值。
(4)、電壓比。指初級(jí)線(xiàn)圈額定電壓與次級(jí)線(xiàn)圈額定電壓之比。
(5)、接線(xiàn)方式。單相變壓器僅有高低壓各一組線(xiàn)圈，只供給單相使用，三相變壓器則有Y/△式。除以上技術(shù)數(shù)據(jù)外，還有變壓器的額定頻率、相數(shù)、溫升、變壓器的阻抗百分比等。
14、怎樣選擇變壓器？
首先要調(diào)查用電地方的電源電壓，用戶(hù)的實(shí)際用電負(fù)荷和所在地方的條件，然后參照變壓器銘牌標(biāo)示的技術(shù)數(shù)據(jù)逐一選擇。
那如何確定變壓器的合理容量呢？
一般應(yīng)從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮，其中容量選擇應(yīng)根據(jù)用戶(hù)用電設(shè)備的容量、性質(zhì)和使用時(shí)間來(lái)確定所需的負(fù)荷量，以此來(lái)選擇變壓器容量。
在正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷為變壓器額定容量的75～90%左右。運(yùn)行中如實(shí)測(cè)出變壓器實(shí)際承受負(fù)荷50小于%時(shí)，應(yīng)更換小容量變壓器，如大于變壓器額定容量應(yīng)立即更換大變壓器。
同時(shí)，在選擇變壓器根據(jù)線(xiàn)路電源決定變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈電壓值，根據(jù)用電設(shè)備選擇次級(jí)線(xiàn)圈的電壓值，最好選為低壓三相四線(xiàn)制供電。這樣可同時(shí)提供動(dòng)力用電和照明用電。
對(duì)于電流的選擇要注意負(fù)荷在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)能滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)的要求(因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)起動(dòng)電流要比下沉運(yùn)行時(shí)大4～7倍)。
15、為什么變壓器不能過(guò)負(fù)荷運(yùn)行？
過(guò)負(fù)荷運(yùn)行是指變壓器運(yùn)行時(shí)超過(guò)了銘牌上規(guī)定的電流值。
過(guò)負(fù)荷分為正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷兩種，前者是指在正常供電情況下，用戶(hù)用電量增加而引起的，它往往使變壓器溫度升高，促使變壓器絕緣老化，降低使用壽命，所以不允許變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。
特殊情況下變壓器短時(shí)間內(nèi)的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，也不能超過(guò)額定負(fù)荷的30%(冬季)，在夏季不得超過(guò)15%。
16、變壓器在運(yùn)行中應(yīng)該做哪幾種測(cè)試？
為了保證變壓器能夠正常運(yùn)行，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行下列幾項(xiàng)測(cè)試：
(1)、溫度測(cè)試。
變壓器運(yùn)行狀態(tài)是不是正常，溫度的高低是很重要的。規(guī)程規(guī)定上層油溫不得超過(guò)85C(即溫升55C)。一般變壓器都裝有專(zhuān)用溫度測(cè)定裝置。
(2)、負(fù)荷測(cè)定。
為了提高變壓器的利用率，減少電能的損失，在變壓器運(yùn)行中，必須測(cè)定變壓器真正能承擔(dān)的供電能力。測(cè)定工作通常在每一季節(jié)用電高峰時(shí)期進(jìn)行，用鉗形電流表直接測(cè)定。電流值應(yīng)為變壓器額定電流的70～80%，超過(guò)時(shí)說(shuō)明過(guò)負(fù)荷，應(yīng)立即調(diào)整。
(3)、電壓測(cè)定。
規(guī)程要求電壓變動(dòng)范圍應(yīng)在額定電壓±5%以?xún)?nèi)。如果超過(guò)這一范圍，應(yīng)采用分接頭進(jìn)行調(diào)整，使電壓達(dá)到規(guī)定范圍。一般用電壓表分別測(cè)量次級(jí)線(xiàn)圈端電壓和未端用戶(hù)的端電壓。
(4)、絕緣電阻測(cè)定。
為了使變壓器始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，必須進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)定，以防絕緣老化和發(fā)生事故。測(cè)定時(shí)應(yīng)設(shè)法使變壓器停止運(yùn)行，利用搖表測(cè)定變壓器絕緣電阻值，要求所測(cè)電阻不低于以前所測(cè)值的70%，選用搖表時(shí)，低壓線(xiàn)圈可采用500伏電壓等級(jí)的。
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