高压电工问答理论部分精选2.docVIP

第二章 电力变压器 1 变压器的作用和工作原理是什么？ 作用：在电力系统中，电力变压器是重要的电气设备。发电厂的发电机输出电压由于受到发电机绝缘水平限制，通常为6.3kv、10.5kv，最高不超过20kv。在远距离输送电能时，须将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以降低输电线路电流，从而减少输电线路上的能量损耗。变压器按用途一般分为电力变压器和特种变压器及仪用互感器（电压互感器和电流互感器）。电力变压器按冷却介质可分为油浸式和干式两种； 原理：变压器是根据电磁感应原理工作的； 根据电磁感应定律可以推出： E1/E2=N1/N2 （E1：一次侧感应电势；E2：二次侧感应电势） （N1：一次侧绕组匝数；N2：二次侧绕组匝数） 由此可见：变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比；由于变压器一、二次侧的漏电抗和电阻都比较小，可以忽略不计，因此可近似的认为： 一次电压有效值：U1=E1，二次电压有效值：U2=E2。于是 U1/U2=E1/E2=N1/N2=K (式中K——变压器的变比） 变压器一、二次侧绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电压高低不等，匝数多的一边电压高，匝数少的一边电压低，这就是变压器能改变电压的道理。 如果忽略变压器的内损耗，可认为变压器二次输出功率等于变压器一次输入功率，即： U1 I1 = U2 I2 （式中I1 、 I2分别为变压器一次、二次电流有效值） 由此可得出：I1/I2=N2/N1=1/K 由此可见，变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝数比成反比。即变压器匝数多的一侧电流小，匝数少的一侧电流大，也就是电压高的一侧电流小，电压低的一侧电流大。 2 变压器的基本结构由哪些部分组成？其主要作用是什么？ a. 铁芯：变压器的铁芯是磁路部分； b. 绕组：绕组是变压器的电路部分； c. 绝缘：变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹 纸等； d. 分接开关：为了供给稳定的电压、控制电力潮流或调解负载电流，均需 对变压器进行电压调整。目前，变压器调整电压的方法是在其某一侧绕组上设置分接，以切除或增加一部分绕组的线匝，以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调整电压的方法。这种绕组抽出分接以供调压的电路，称为调压电路；变换分接以进行调压所采用的开关，称为分接开关。一般情况下是在高压绕组上抽出适当的分接。这是因为一侧高压绕组常套在外面，引出分接方便；二则高压侧电流小，分接引线和分接开关的载流部分截面小，开关接触触头也较容易制造。变压器二次不 带负载，一次也与电网断开（无电源励磁）的调压，称为无励磁调压，带负载进行变换绕组分接的调压，称为有载调压。 e. 油箱：油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身置于油箱内，箱内灌 满变压器油。 f. 冷却装置：变压器运行时，由绕组和铁芯中产生的损耗转化为热量，必 须及时散热，以免变压器过热造成事故。 g. 储油柜（又称油枕）：储油柜位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油 箱相通。当变压器的油温变化时，其体积会膨胀或收缩。储油柜的作用就是保证油箱内总是充满油，并减少油面与空气的接触面，从而减缓油的老化。 h. 安全气道（又称防爆管）：位于变压器的顶盖上，当变压器内部发生严重 故障，而气体继电器失灵时，油箱内部的气体便冲破防爆膜从安全气道喷出，保护变压器不受严重损害。 i. 吸湿器：为了使储油柜内上部的空气保持干燥，避免工业粉尘和污染， 储油柜通过吸湿器与大气相通。吸湿器内装有用氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶，它能吸入空气中的水分。当它受潮到一定程度时，其颜色由蓝色变为粉红色。 j. 气体继电器：位于储油柜与箱盖的连管之间。在变压器内部发生故障（如 绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故等）产生气体或油箱漏油等使油面降低时，接通信号或跳闸回路，保护变压器。 k. 高低压绝缘套管：套管由带电部分和绝缘部分组成； 3 变压器有哪些技术参数？代表什么意义？ a. 型号 b. 相数 c. 额定频率：我国为50Hz； d. 额定电压：我国输变电线路的电压等级（即线路终端电压）为0.38、3、 6、10、35、63、110、220、330、500kv。故连接于线路终端的变压器（称为降压变压器）其一次侧额定电压与上列数值相同。 e. 额定容量：变压器二次侧的输出能力（KVA） f. 额定电流 g. 绕组联结组标号：星形、三角形、曲折形的联结，对于高压绕组分别用 符号Y、D、Z表示；对于中压和低压绕组分别用符号y、d、z 表示。有中性点引出时则分别用符号YN、ZN和yn、zn 表示； h. 调压范围 i. 空载电流：变压器空载合闸时有较大冲击电流； j. 阻抗电压和短路损耗 k. 电压调整率：是衡量变压器供电质量好坏的数据； l. 效率：变压器的效率