變壓器工作原理精選(九篇)

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第1篇：變壓器工作原理范文

關鍵詞：發電廠；常用變壓器；結構；工作原理

變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩壓等。本文對發電廠常用變壓器的結構及工作原理進行簡要的分析。

1．三相電力變壓器

用于國內變壓器的高壓繞組一般聯成Y接法，中壓繞組與低壓繞組的接法要視系統情況而決定。所謂系統情況就是指高壓輸電系統的電壓相量與中壓或低壓輸電系統的電壓相量間關系。如低壓系配電系統，則可根據標準規定決定。由于電力系統都是三相制的，因而三相電力變壓器被廣泛地使用著。較之于單相變壓器，三相變壓器在結構、磁路、繞組連接、連接組別等方面，都有著其自身的特點。三相電力變壓器的外形(油浸式)，為三相芯式變壓器的鐵芯、繞組及磁通。

1．1國內的500、330、220與110kV的輸電系統的電壓相量都是同相位的，所以，對下列電壓比的三相三繞組或三相自耦變壓器，高壓與中壓繞組都要用星形接法。當三相三鐵心柱鐵心結構時，低壓繞組也可采用星形接法或角形接法，它決定于低壓輸電系統的電壓相量是與中壓及高壓輸電系統電壓相量為同相位或滯后30°電氣角。

1．2國內60與35kV的輸電系統電壓有二種不同相位角。

如220/60kV變壓器采用YNd11接法，與220/69/10kV變壓器用YN，yn0，d11接法，這二個60kV輸電系統相差30°電氣角。

當220/110/35kV變壓器采用YN，yn0，d11接法，110/35/10kV變壓器采用YN，yn0，d11接法，以上兩個35kV輸電系統電壓相量也差30°電氣角。所以，決定60與35kV級繞組的接法時要慎重，接法必須符合輸電系統電壓相量的要求。根據電壓相量的相對關系決定60與35kV級繞組的接法。否則，即使容量對，電壓比也對，變壓器也無法使用，接法不對，變壓器無法與輸電系統并網。

1．3國內10、6、3與0.4kV輸電與配電系統相量也有兩種相位。在上海地區，有一種10kV與110kV輸電系統電壓相量差60°電氣角，此時可采用110/35/10kV電壓比與YN，yn0，y10接法的三相三繞組電力變壓器，但限用三相三鐵心柱式鐵心。但要注意：單相變壓器在聯成三相組接法時，不能采用YNy0接法的三相組。

2．自耦變壓器

自耦變壓器在結構上不同于前面介紹的原、副邊繞組分開的雙繞組變壓器，它的特點是原、副邊共用一個繞組，結構更為緊湊。區別于雙繞組變壓器，自耦變壓器的原、副邊繞組之間除了有磁的聯系外，還有電的直接聯系。自耦變壓器通常用做調壓器。

和普通變壓器一樣，自耦變壓器的原、副邊電壓比等于其匝數比。當旋轉調壓器的手柄時，可改變副邊繞組匝數N2，從而使得副邊電壓U2在一定范圍內可調，其調壓原理。

使用自耦變壓器時必須注意：原、副邊的公共端必須接電源的中性線(零線)且可靠接地。

當人體觸及副方繞組的任一端時，都將造成觸電危害。根據電氣安全操作規程，自耦變壓器不得作為安全變壓器使用。安全變壓器必須是原、副邊繞組分開的雙繞組變壓器。

三相自耦變壓器的原繞組通常都采用Y形連接。

2．1自耦變壓器是輸出和輸入共用一組線圈的特殊變壓器.升壓和降壓用不同的抽頭來實現.比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低.比共用線圈多的部分抽頭電壓就升高.

2．2其實原理和普通變壓器一樣的，只不過他的原線圈就是它的副線圈一般的變壓器是左邊一個原線圈通過電磁感應，使右邊的副線圈產生電壓``，自耦變壓器是自己影響自己。

2．3自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器，當作為降壓變壓器使用時，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；當作為升壓變壓器使用時，外施電壓只加在繞組的―部分線匝上。隨著電力系統的發展、電壓等級的提高和輸送容量的增大，自藕變壓器由于其容量大、損耗小、造價低而得到廣泛應用.

3．電焊變壓器

電焊變壓器即交流弧焊機，是特殊的降壓變壓器。對電焊變壓器的要求是：次級要有足夠的引弧電壓(約60V～75V)；當焊接電流增大時，次級電壓必須迅速下降；次級短路(即焊條碰觸工件)時，電流也不會太大，即要求電焊變壓器具有陡降的外特性，為滿足焊接要求，在電焊變壓器的次級串接電抗器。轉動電抗器上的螺桿，可改變磁路空氣隙的長短，使電抗器具有不同的電感量，從而獲得大小不同的焊接電流。氣隙加長，磁阻磁大，電感量減小，焊接電流增大；反之，焊接電流減小。

4. 互感器

在高電壓或大電流的電氣設備及輸電線中，通常不能直接測量其電壓、電流或功率，而

需借助互感器。這樣，一方面可使高壓與低壓隔離，以保障測量人員和儀表的安全；另一方面，也擴大了儀表的量程，并為測量儀表的標準化創造了條件。

根據用途的不同，互感器通常分為電壓互感器和電流互感器。

4．1電壓互感器

電壓互感器的常見外形。電壓互感器的結構、原理與小型雙繞組變壓器相同。電壓互感器的原繞組匝較多，并聯在被測線路中；副繞組匝數較少，接在高阻抗的測量儀表上。

測量時，副邊數值乘以變壓比(也稱電壓互感器的變換倍率)即為原邊電壓的大小。接線時，電壓互感器的副繞組必須接地，并安裝熔斷器，必須注意：電壓互感器運行過程中副邊不得短路。

4．2電流互感器

電流互感器的常見外形。電流互感器與電壓互感器一樣，采用的也是雙繞組結構形式，相互絕緣的原、副繞組套在一個閉合的鐵芯柱上。電流互感器的原繞組匝數很少(有的只有1～2匝)，串接在被測線路中；副繞組匝數較多，接低阻抗的測量儀表(如電流表、功率表、電度表的電流線圈)，因而，盡管電流互感器的原邊電壓很高，但因副邊所接儀表的線圈阻抗很小，接近短路狀態，所以副邊電壓卻很低，操作人員和儀表較為安全。

測量時，副電流乘以變流比為1：K，即為原邊電流的大小。接線時，電流互感器的副繞組的一端和鐵芯必須同時接地。

特別注意的是：電流互感器運行過程中嚴禁副邊開路。如需在帶負載情況下裝拆儀表，也必須先將電流互感器的副繞組短路。■

參考文獻

第2篇：變壓器工作原理范文

1.知道變壓器的構造，了解變壓器的工作原理；理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數的關系，能應用它分析解決有關問題.

2.在探究變壓比和匝數比關系活動中，培養運用物理理想化模型分析問題、解決問題的能力.

3.培養學生實事求是的科學態度，體會到能量守恒定律是普遍適用的.

【教學重點】

本課的重點是變壓器的原理及變壓器兩端電壓與匝數的關系.

【教學難點】

變壓器的工作條件，閉合鐵芯對變壓器提升效率的重要作用.

【教學過程】

一、變壓器的結構

1.拆解變壓器

在課前一個星期左右，給學生看一些小型的常見的變壓器圖片，讓學生去尋找，如電瓶車充電器、手機充電器、電子整流器、節能燈電子板等.拆解這些變壓器，使學生了解了變壓器的結構和功能.

拆解這些變壓器，使學生了解變壓器的基本作用，增強其感性認識，必然會引起學生對變壓器的極大興趣 ，激發出學生對變壓器的好奇心和求知欲，使變壓器教學更貼近學生的實際生活，體會到物理與生活的緊密聯系，提高學習物理的興趣.同時對銘牌上的信息的了解，會培養學生自主搜集和整理學習材料，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力.

2.問題激疑，實驗演示

拋出問題：如何利用220 V的交流電源，讓一個額定電壓為3.8 V的小燈泡發光？

學生會提出兩種解決方案：

（1）串聯一個大電阻，利用串聯分壓的原理使小燈泡獲得3.8 V的額定電壓.

（2）根據預習，提出使用變壓器.但究竟怎么操作，為什么這樣做，學生還是不太清楚.

分析這兩種方案，串聯電阻要消耗額外的電能，從節能角度應該選用變壓器.

獲得知識的過程是曲折的、充滿矛盾的、活生生的、永無止境的過程，而不是平鋪直敘、垂手可得.根據實際問題引出矛盾，很自然引發學生思考解決這一矛盾的途徑，使剛上課學生的注意力很快集中到所學習的內容，又能使學生產生深厚的興趣和求知欲，引起學生積極的思維活動.學生聯系生活常識及課前特意了解馬上找到解決這一矛盾的途徑――變壓器.繼而亮出學生課前搜集的各式變壓器，學生看到自己親自搜集的變壓器，會有一種由衷的自豪感 、親切感.

把1400匝作為原線圈接到220 V的交流電源上，小燈泡能發光.

提出問題：小燈泡為什么能發光？作為過渡，自然引出變壓器的原理.

一個好的問題是開啟學生思維的鑰匙，是學生思維的源泉.教師要在教學的不同環節設置不同形式的問題.試探性的問題，可使學生學習的新知和原有的經驗結合，利于知識的建構；過渡性問題，能承上啟下，過渡自然，使學生的思維有連續性，不致造成思維的混亂.設置總結性的問題，不僅使學生解出正確答案，還知道了答案得出過程，培養學生的分類思想和歸納能力；發散性問題，使學生對概念和規律的認知在原有認知的基礎上得以拓展，培養學生創造性解決問題的能力，因此，教學設計中精心設計問題對于學生的思維發展是十分重要的.

設計三個小問題作為臺階，溫故而知新，層層推進，降低教學起點.

二、變壓器的工作原理

如圖4：

（1）怎樣能使電流計中出現電流？

（2）怎樣能使電流計中出現持續的電流？

（3）如圖4所示，導體棒L在外力作用下向左勻速運動時，A1、A2是否都有示數？為什么？導體棒怎樣運動能使A2產生示數？

利用問題，讓學生討論，得出變壓器工作的原理和變壓器的工作對象，很容易突破教學難點.

得到變壓器的工作原理：互感現象.從能量轉換角度，再闡述能量的轉換過程：電能磁場能電能.變壓器是能量的轉換裝置.

三、變壓器的工作原理探究

第3篇：變壓器工作原理范文

熱模擬測量法并非直接的測量,而是通過模擬繞組與變壓器油之間的溫度差來測量變壓器的溫升平均值。其工作原理是加熱電流流經一個電熱元件,產生了附加升溫,再使用電流匹配器進行調節,使所升高的溫度恰好與繞組油的溫差相同。這種方法的缺點是受外界環境影響較大,必須在規定的環境條件下進行測量。并且,這種方法只能模擬平均溫升,而無法獲知最高溫度。另外,電流回路還會增加設備維護的難度,安全措施難以做好。

2間接計算法

這種方法需要獲知幾種變壓器其繞組的熱點溫度,通過套入公式來間接計算需要測量的變壓器的溫度。這種計算方法的模型有三種,分別基于技術標準、熱路和熱阻。這種方法的優點是計算結果準確,實用性非常強。

3在線測量技術的優越性

上文中提到,直接測量法成本高昂且結果不精準,光纖光柵法結果精準,但成本高昂,而熱模擬法雖然在日德等許多國家都有應用,但理論分析與實際情況有著巨大差別,導致了測量結果的較大偏差。僅間接計算法按照《油浸式變壓器負載導則》中提到的計算公式[2],可以較準確地計算出變壓器的熱點溫度。間接計算法經濟實用、操作簡便的優越性使其在變壓器測溫方面得到了廣泛應用。由于間接計算法要通過幾種變壓器來間接獲得最終結果,計算過程耗費時間較長,對計算機運算能力要求極高,待結果得出后向有關部門反應,有關部門再派出維護人員進行維修,這使得間接計算法暴露出一個非常明顯的缺點——計算復雜、反應不及時。為此,業界許多研究人員對變壓器的溫度測量方法進行了深入的研究,目前已經取得了一定的研究成果,制作出一種在線監測儀器。這種儀器基于負載導則,模型依循舊版導則的簡單計算公式,受到外界影響的可能非常小,結果的精確度非常高。由于計算公式涉及到的溫度是穩態溫度,不必考慮不同時間段溫度的變化會對最終結果造成影響。在線監測儀器內置GPRS模塊,可以與距離較遠的變電站實現遠程監測與控制。

4在線測量系統

4.1在線測量系統的工作原理

在線測量系統包括上位機、下位機、傳感器和變壓器本身。電力人員在油浸式變壓器內安裝在線監測儀器,在線監測儀器包括N個溫度傳感器,傳感器在變壓器溫度上升時通過下位機中內置的GPRS模塊將信息傳送至變電站的控制中心,變電站的工作人員通過上位機獲得變壓器的溫變信息,可以及時快速地安排人員前去維護。下位機的主要部件有溫度傳感器與單片機處理單元。下位機在變壓器上只需安置五個檢測點,即可對變壓器的底部、油面、頂部、箱體以及環境五處溫度進行及時的監測。下位機內置微處理器,與傳感器相連,通過液晶屏顯示即時溫度。五處檢測點,有任何一點的溫度值超過內置的溫度標準,將會引發微處理器發生報警信息。下位機通過內置的GPRS模塊將信息傳輸至變電站內的上位機,上位機內的相關軟件通過代碼編譯,迅速顯示出工作人員可以理解的曲線和數據結果,并作出音像報警和故障分析。

4.2硬件

4.2.1下位機下位機的溫度傳感器通常為產自美國Dallas公司的DS18-B20半導體,微處理器一般為Atmel公司生產的AT89-S52。這種微處理器的串口可以跨越較遠的距離,與GPRS模塊進行數據傳輸。YM-12684液晶屏可以顯示溫度信息與故障代碼。溫度傳感器通過屏蔽雙絞線將溫度信號傳送至單片機中,鑒于屏蔽雙絞線的特性,有效距離最多為50m。4.2.2GPRS模塊GPRS模塊是遠距離無線通信的核心,通過TCP/IP協議,數據可以暢通到達終端設備處。

4.3軟件

4.3.1通信協議在線測量系統的通信協議就是上文所提到的TCP/IP協議,AT指令集也能支持。4.3.2上位機和下位機軟件上位機的軟件可以借助GPRS模塊查詢到來自下位機的變壓器溫度信息,并顯示溫變數據、繪制溫度曲線、打印溫度報表、做出音像報警、記錄故障信息、分析故障原因。下位機的軟件依托于C語言指令,循環讀取各個端口的溫度信息,依照內置命令完成監控、報警功能。

5結語

第4篇：變壓器工作原理范文

關鍵詞：PWM；OP227Y；開關電源;高頻變壓器

Design of Pulse witch Power upply Based on OP227Y

ZANG Yuanmin,U Wanqiang

(College of Electrical and Information Engineering,Xuchang University,Xuchang,461000,China)[J12/3]

Abstract：A pulse switch power supply based on OP227Y is introduced in the paper,after analsing its working principle,the whole structure of switch power supply is also designed,the main design content consists of the high frequency trans[CD2]former,the main circuit and the control circuit,then the working principle and the main action of each function module of OP227Y are introduced in the paper,finally the whole circuit of system is designed

Keywords：PWM;OP227Y;switch power supply;high frequency transformer[J12/3]

脈沖電源是各種電源設備中比較特殊的一種，它的電壓或電流波形為脈沖狀。其實質上是一種通斷的直流電源，其基本工作原理是首先經過慢儲能，使初級能源具有足夠的能量，然后向中間儲能和脈沖成形系統放電（或流入能量），能量經過儲存、壓縮形成脈沖或轉化等復雜過程之后，形成脈沖電源。

隨著開關電源的發展,電源的小型化、模塊化、智能化越來越受到人們的關注。各種電源控制芯片如雨后春筍紛紛涌現，美國電源集成（PI）公司相繼推出OP系列芯片，這些芯片集脈沖信號控制電路和功率開關器件MOEF于一體，具有高集成度、最簡電路、最佳性能指標等特點，能組成高效率無工頻變壓器的隔離式開關電源。所以，本文設計基于OP227Y芯片控制的開關電源。

1 總體結構

本文設計的脈沖開關電源總體結構如圖1所示。

由圖1可知，輸入220 V交流電流，先由4個二極管的全橋整流，然后通過OP227Y開關和高頻變壓器變壓，再經過二次整流、電容濾波和電感平波，輸出10 W的直流電。高頻變壓器二次側有3個繞組，2路輸出功率，另一路為反饋回路提供電源。反饋回路從輸出端進行電壓取樣，通過光耦來控制脈沖控制開關的通斷，調節輸出功率。

第5篇：變壓器工作原理范文

摘要:隔離變壓器是一種特殊變壓器,因其一次側與二次側沒有電的直接聯系,只存在磁的聯系且一次繞組與二次繞組匝數相同,變壓變比為1:1,具有較高的安全性,因此在工業生產中的各個領域應用較為廣泛。

關鍵詞:隔離變壓器;電力系統;應用

本文重點研究的是隔離變壓器的工作機理及其與其它變壓器的區別,并對其進行簡單的介紹,使人們可以更深刻的認識隔離變壓器。隔離變壓器因其特殊性,在工作中具有較高的安全性,使之在工業生產中應用較為廣泛,適用于工業或工礦企業機床和機械設備、醫療設備、整流電路、電焊機、大功率工業設備和通訊設備電源的控制電力、電源隔離之用。本文著重介紹其在電力系統中的應用。

變壓器工作原理就是電磁感應。一般說有兩組線圈,原邊加交流電產生磁場,副邊繞組在這個磁場作用下,產生感應電動勢,接上負載就產生電流。原邊繞組與副邊繞組匝數不等所以能夠改變電壓。現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當一次側繞組上加上電壓時,流過電流,在鐵芯中就產生交變磁通,這些磁通稱為主磁通,在它作用下,兩側繞組分別感應電勢。隔離變壓器的原理和普通變壓器的原理是一樣的,都是利用電磁感應原理。隔離變壓器一般是指變比為1:1的變壓器,一次側與二次側繞組線圈匝數相等的變壓器。

自耦變壓器是自耦合變壓器,變壓器的副邊是原邊的一部分,類似于三端可調電阻。兩個線圈是利用電流的忽大忽小的差來切割磁力線來變壓的。變壓器的輸出和輸入有直接電聯系,一般用于對設備進行電壓調整。電壓互感器相當于一臺降壓變壓器,使用時二次側不能短路,并要可靠接地。電流互感器相當于一臺升壓變壓器,使用時二次側不能開路,并要可靠接地。電壓互感器和電流互感器都是經過特殊設計的變壓器,用來把大電壓或大電流轉化成較小的電壓或電流以便于測量。隔離變壓器故名思義,主要的作用是將用電設備和電網隔離開,用于安全性場合或者抗干擾要求的場合等用電設備和電源沒有直接的電聯系。

電力系統運行的特點:1、電能的生產和使用同時完成。2、正常輸電過程和故障過程都非常迅速。3、具有較強的地區性特點。4、與國民經濟各部門關系密切。對電力系統運行的基本要求可以簡單地概括為:“安全、可靠、優質、經濟”。

保證運行人員和電氣設備工作的安全,保證運行人員和電氣設備工作的安全是電力系統運行的基本原則。這一方面要求在設計時,合理選擇設備,使之在一定過電壓和短路電流的作用下不致損壞;另一方面還應按規程要求及時地安排對電氣設備進行預防性試驗,及早發現隱患,及時進行維修。在運行和操作中要嚴格遵守有關的規章制度。

下面就某電廠的電力系統具體說明隔離變壓器在電力系統中的的應用。某電廠有三臺發電機組,其中1#機從6kv并網線上網供礦6kvⅲ段用電,2#機組從35kv并網i線上網供礦35kvⅰ段用電,3#機從35kv并網ii線上網供礦35kvⅱ段用電。6kv并網線直接向礦35kv變電所供電,采用消弧線圈進行補償的方式,無法對系統電容電流自動進行跟蹤補償,無法滿足安全要求。經多方調研、論證提出在6kv并網線上增加隔離變的意見。

從圖1看出,6kv一段按兩排開關柜布置,中間用母線橋連接,1#發電機和廠用變壓器、母線互感器、避雷器以及與四段聯絡線電源開關均布置在圖中下側,而6kv直配線及6kv并網線并網開關柜均布置在圖中上側,根據現有布置,比較容易將圖中上側母線改造為隔離母線。

從改造后的6kv一段母線看,原6kv一段母線的所有功能除直配線供電、6kv并網線并網功能外,其他功能未變,同時增加了隔離變的電源開關。從新增加的6kv隔離母線看,具備了6kv并網線并網功能、直配線供電功能和母線防雷、計量功能。

在6kv并網線上增加隔離變后,1#、2#發電機電壓母線僅有廠用電供電負荷,電容電流僅有2-3a,保證了發電機安全,達到設備的本質安全性要求。有效地降低發電機定子回路的單相接地電容電流,減少發電機出口側(6kv廠用電母線)的短路電流以及系統側3次諧波電流對發電機的影響。因此可以延長發電機使用壽命,減少發電機停機事故,提高發電機運行的可靠性。

參考文獻

[1] 電力變壓器手冊. 機械工業出版社,2003.01

第6篇：變壓器工作原理范文

關鍵詞：電力變壓器；差動保護裝置；調試方法；變電站；電氣設備；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM403 文章編號：1009-2374（2015）29-0076-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.038

變壓器對于電力系統而言非常重要，而作為該電力系統的關鍵元件的差動保護裝置能夠保證其正常穩定運行，對于快速切除變壓器內部及其套管引線發生的故障發揮重要作用。差動保護有著許多優點和有利優勢，它靈敏度較高、選擇性好，因此也成為了電動機、變壓器、母線以及短線路等元件的主保護。在工程技術應用上，不用的變壓器差動保護裝置的計算方法是有出入的。依據筆者的工作經驗，本文首先概述其相關的工作原理，接著闡述其在工程應用方面的主要接線方式以及關于差動保護的計算方法，并一一列舉了關于主變差動保護的影響因素及其對應的解決方法，最后講述了不同的差動保護裝置的各自的調試方法，希望能為實際中的實務操作提供一定的參考價值和借鑒意義。

1 變壓器差動保護裝置工作原理概述

科學技術的日新月異促使了電力系統應用中的變壓器差動保護裝置不斷擴大自身的范圍。它在保護動作特性以及實時性方面有著無可比擬的優點和長處，如裝置靈活程度高、可靠程度極高、功能齊全度高、結構簡單、操作方便、維護和運行技術可靠性高等。

通常情況下，在兩卷變壓器的環境中，變壓器差動保護裝置的工作原理如下所述：在變壓器正常運行的過程中，流經兩側的電流屬于穿越性電流，當低壓側區出現意外情況的時候也同樣如此。但是相關調查顯示，該電流的方向與流經差動保護裝置的二次電流并不相同，在方向上截然相反。依照計算方法；ICD=

|IAH+IAL|，IZD=（|IAH|+|IAL|）/2（即“微機變壓器”差動保護“差動電流”和“制動電流”的計算方法），可以得知差動保護裝置的電流大小以及電流的種類、特點。根據對相關現象的分析和觀察我們可以了解到，差動保護裝置在制動區有可能不發生動作。一旦變壓器內部出現問題的時候，那么流經差動保護裝置的二次電流AH將會與IAL之間的方向產生較大的變化，促使保護裝置在電流大小上發生相應的變化，保護裝置所承受和感應到電流強度將會得到相應的強化和提升，以此來達到相應的效果。通常情況下，變壓器兩側電流大小和對位的關系就是差動保護裝置的主要原理，這是我們長期研究和觀察的結果，也在現實中得到了廣泛的應用。具體的工作原理主要如下：大多數情況下，外部的故障電流以及其他電流都會由于制動作用的形成而被保護在制動中。一旦內部發生意外情況或出現突發問題，那么就會造成電流短時間內的失衡現象，但是在動作區內，由于受到相應的保護作用，當出現意外情況和問題的時候，借助于動作跳閘就能夠避免相應故障的影響，起到一定保護影響。

2 變壓器差動保護裝置容易出現的問題

2.1 差動保護裝置的主要影響因素

大多數情況下，接地短路等問題都屬于變電器油箱內部故障的范疇，而相間短路等問題則是油箱過負荷故障常的見情形。變壓器的常見故障則包括短路、過電壓、過電流、過勵磁及油箱升壓和冷卻故障等。此外，以下問題也是非常重要的：差動保護定值的計算；差動保護定值的設定以及調試等相關要素都會對整體的運行效果造成重要的影響和干擾。此外，對于接線方式等相關工作也應給予高度的重視跟關注。另外，對于“兩側的電流互感器選取標準存在出入導致的差動回路里易產生不平衡的電流”“變壓器兩側不同的電流相位導致的差動回路和電流不平衡”等問題也是十分重要的。以上所列舉的這些問題在進行調試的時候出現的幾率和可能性極高，一旦出現這些問題，將對變壓器的正常運作，甚至是電力系統的安全與穩定，都會產生非常大的影響。因此，我們要確保變壓器調試的正常進行，保證調試的效果，嚴格按照相應的標準和規范進行，確保其性能和安全系數能夠達到相應的要求，這是因為變壓器差動保護裝置與電力系統的良好運行狀態息息相關。

2.2 變壓器差動保護裝置調試解決方法

目前的相關調試工作中所出現的問題，包括電流不平衡等，由于技術革新水平沒有趕得上進度，而不能完全依靠技術來消除，只有其中一部分能夠使用“二次諧波制動”或者是“放大差速定值”來解決。“移相的方式”是當前較為常用的解決方法，具有較為廣泛的應用范圍，通過對這種方式的應用能夠在很大程度上促進變壓器差動保護裝置的平衡，促進預期目標的實現，減少意外情況的發生。

2.3 變壓器差動保護裝置整定數值計算

大多數情況下，差動元件各側之間的電流系數平衡需要經過若干計算步驟來得出，具體如下：外部短路狀態下的電流反相關系需要得到一定保障，而相位的校正則能夠很好地起到這一作用。此外，由于變壓器各側CT不同而引起的“各側電流的差異”，也需要得到有效的解決，為了能夠保證差動保護器在出現外部故障的時候不會受到不必要的干擾和影響，我們應當采用幅值的方法來實現校正。通過這種方法進行校正的另一好處還在于，在此類校正的過程中能夠計算出電流平衡、二次額定電流等相關系數。在完成了各項系數的確定后，能夠在很大程度上保證變壓器差動保護裝置在調試過程中線路連接的正確性，進而提升差動保護裝置的運行性能，為差動保護裝置的安全可靠運行提供應有保障。

3 變壓器差動保護裝置的調試工作

3.1 準備工作

應對整個電廠的改造情況進行詳細全面的調查，對于變壓器差動保護裝置的型號進行確切的了解，專業調試人員應在設備投入使用前負責好外部環境的清理工作，為變壓器差動保護裝置的調試運行創造良好的外部環境。在進行調試之前，相關的專業人員應當做好相應的準備工作，諸如資料和數據的記錄整理、熟悉圖紙以及各項細節性工作等。這些準備工作直接影響到調試環節的成敗，不能忽視以上工作的重要性，因為它的完成程度決定了后期裝置調試過程中出現的盲點都能被很好地控制，也跟后期定值的測驗和確定息息相關。

3.2 保護裝置功能測試

前期準備工作完成之后應測試保護裝置功能，詳細的步驟和流程如下：其一，確定保護裝置的接線方式，對其實際的接線方式進行詳細和認真的校驗，將保護定值輸入后將相同的高/低壓側相電流也加在相應端子上；其二，要開始著手交流量的精度實驗，在此過程中應當注重對高壓側電流與低壓側電流進行取樣工作，保證測試結果的科學性，為了可以使高低壓側電流數值被調整到最佳位置，我們還要做好相應的定值與側值設定工作，認真進行精度系數的調整；其三，進入到了保護裝置速斷保護功能的校驗流程。在進行速斷保護功能的校驗過程中，我們必須要保證保護裝置可以達到“立即動作于跳閘”的效果；其四，需要確定CT的極性。為此，我們可以采用“直流法”來進行檢測，確定CT的極性；其五，接線。接下來則要進入到具體的接線操作，之前的各項步驟已經確定了接線的方式，所以我們就需要遵循前文所述進行相應的接線處理，并確定接線和極性的正確性和無誤性。該裝置的正式投入使用是建立在這一系列安裝和檢測工作的基礎上的。

3.3 調試過程中應當注意的問題

下面將談談在進行變壓器差動保護裝置調試過程中的一些值得高度重視和注意的問題，因為偶然的粗心或不謹慎所造成的錯誤，會對動保護裝置效果的發揮和變壓器的正常工作產生影響：必須要對保護裝置的接線方式進行平衡系數的計算；接線方式一定要保持正確；一定要懷著認真細致的態度對CT極性進行檢測，不僅要確保加極性和減極性，還要對是否是同極性進行確認；對于電力回路的接線方式的正確性必須細致地核實，以做到確保裝置接線正確、定值設置正確；使用設備之前，最好開展對保護裝置的回路、接線的狀態的檢測工作，確定不存在無開路現象，確保一切工作已經準備就緒才能將設備投入使用。

4 結語

變壓器差動保護裝置的調試和安裝應當被予以高度的重視和關注，因為變壓器對電力系統安全運行起著至關重要的作用。為了保障變壓器工作的安全程度與穩定程度，差動裝置的調試和安裝的正確性和細致性不容忽視。同時，變壓器差動保護裝置調試存在的電流、定值、接線等因素也應受到嚴格的把關和監控。只有這樣，才能使變壓器運作起來，才能使整個電力系統的安全運作具有最大化的保障。

參考文獻

[1] 軍偉.變壓器差動保護比較和校驗[J].中國電力教育，2011，（18）.

[2] 凌毅，張勇軍，李哲，等.變壓器差動保護制動曲線測定新方法[J].繼電器，2009，35（16）.

第7篇：變壓器工作原理范文

關鍵詞：變配電結構 原理 系統

中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）05-0314-01

變配電系統是企業電力運行的核心部位，也是企業電力來源的基礎。企業變配電的結構、原理和系統有統一的規范性，工作系統和結構設置的合理與科學有利于企業生產的正常運行和發展。

1、變配電結構

我廠處于新園區建設、現廠區繼續生產當中，但新園區與老廠區的變配電結構相似，當電源引進至廠區內中心變電站，經過隔離開關、受電柜、電力變壓器一次降壓后饋出，通過高壓電纜線將電配出至各分廠、辦公樓變壓器室，經過配電變壓器二次降壓后饋出，經密集型封閉母線、電纜分配至分廠內部的動力柜、辦公樓一層的總電源開關上端。

我廠新園區與老廠區變配電結構的不同處主要在于進戶電壓等級、進戶線方式，廠區內高壓電纜線敷設方式三方面。第一方面，前者電壓為10Kv，后者電壓為66Kv；第二方面，前者為電纜直埋方式，后者為架空線方式；第三方面，前者為電纜直埋敷設，后者為電纜溝敷設。

2、變配電原理

變配電原理基于變壓器工作的原理，通過變壓器的電壓變比降低電壓為我廠設備提供工作電源實現生產及運行。

2.1變壓器的分類

按變壓器的使用方式來說，一般分為電力變壓器或配電變壓器；按其冷卻方式來說，一般分為油浸式變壓器、干式變壓器；按其使用條件來說，一般分為戶外型、室內型，等等。

我現廠區中心變電站主變壓器型號為S7―6300/66，SJL―6300/66兩臺戶外油浸式變壓器，工作方式為一用一備，冷備用；新園區中心變電站主變壓器型號SCB11―3150/10三臺室內干式變壓器，工作方式為兩用一備，互為熱備。相比較而言，新園區主變壓器要優于現園區，主要表現在節能方面，SCB11型變壓器比S7型變壓器的空載損耗、負載損耗要低，損耗低，效率高，運行、維護成本降低，節能、經濟。

2.2變壓器的電壓等級

由于南方、北方地域的差異，電業系統自身的特點，使得電網電壓等級有所不同，因此企業中的變壓器的電壓等級一般分為66Kv，35Kv，20Kv，10Kv，6kv。

3、變配電系統

配電綜合自動化系統按模塊化設計原則，其典型硬件結構主要包括：模擬量輸入/輸出回路、微型機系統、開關量輸入/輸出回路，人機對話接口回路、通信回路和電源。

3.1模擬量輸入/輸出回路

微機系統是一種數字電路設備，通過識別模擬信號轉化的數字量，輸出模擬信號，去驅動模擬調節執行機構工作。

3.2微型機系統

變配電綜合自動化系統裝置硬件的數字核心部分一般由CUP、存儲器、定時器/計數器、Watchdog等組成。

3.3開關量輸入/輸出回路。

開關量輸入/輸出回路由并行接口、光電耦合電路及中間繼電器等組成，主要用于人機接口、發送信號等。

3.4人機對話接口回路

人機對話接口回路主要功能用于人機對話，如調試、定值整定、系統通信等。

3.5通信回路

綜合自動化系統可分為多個子系統，通信回路的功能就是要完成各子系統間的通信及遠程通信。

3.6電源

供電電源回路提供了整套裝置所需要的直流穩壓電源，以保證整個系統的可靠供電。

4、電線電纜

在變配電系統結構中，電纜線路與架空線路相比，具有成本高、維修費高等缺點；但是，電纜線路具有本身運行可靠、不易受外界影響，特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場所，敷設電纜線路最為適宜。

4.1電力電纜

電纜是一種特殊的導線，在它幾根（或單根）絞繞的絕緣導電芯線外面，包有絕緣層和保護層。按電纜采用的絕緣介質分為油浸紙絕緣電纜和塑料絕緣電纜。常見的塑料絕緣電纜有聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜和交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯電纜。

4.2電纜的敷設方式

（1）電纜的直埋敷設。此種方式一般適用于沿同一路徑、線路較長且電纜根數不多的情況。

（2）電纜在電纜溝內敷設。此種方式主要適用于在廠區或建筑物內地下電纜數量較多時，以及城鎮人行道開挖不便，且電纜需分期敷設的情況。

5、我廠變配電的運行實例

我廠變配電的方式是采用設立中心變電站的方式，通過中心變電站將進戶電網電壓降低至6kv，再通過高壓電纜將電配出至各配電變壓器，經過二次降壓至400v，為我廠生產及運行、日常辦公提供可用電。

由于我現廠區與前幾年相比生產任務略有減少，造成廠內二次降壓后的電網電壓較高，使配出的三項電壓平均在430v左右，超出設備額定的工作電壓，這對我廠運行設備及辦公用電設施損害較大。針對出現的此種現象，根據變壓器工作原理、1#電力變壓器（S7―6300/66）實際參數：變壓器分接位置為五種，且都在變壓器高壓側進行調整，分接位置Ⅰ，高壓側電壓69300v，電流52.5A；分接位置Ⅱ，高壓側電壓67650v，電流53.8A；分接位置Ⅲ，高壓側電壓66000v，電流55.1A；分接位置Ⅳ，高壓側電壓64350v，電流56.5A；分接位置Ⅴ，高壓側電壓62700v，電流58A。變壓器五種位置所對應的低壓側電壓同為6300v，電流同為577.4A。由于1#電力變壓器的高壓側分接位置現處于第Ⅴ種狀態，通過公式⑴：n/1=V1/V2=V高/V低（V1=64350v（一次側電壓），V2=6300v（二次側電壓），V高=66000v（高壓側實際電壓），V低（低壓側實際電壓）），可得V低=V高?V2/V1=66000×6300÷64350≈6461.54v，已知配電變壓器V1=6300v，V2=400v，由公式⑴且V低=V2高，可得V2低=V2高?V2/V1=6461.54×400÷6300=410.26v≈410v為理想電壓。因此，將變壓器高壓側三項分接位置依次手動逆時針旋轉調整輪五圈，調整至第Ⅳ種狀態，將定位銷回裝到定位處，同時將防塵蓋蓋好，完成此項設置。

通過調整中心變電站的1#電力變壓器的變比系數，將匝數比增大，可使得變壓器一次降壓后的電壓值減小，同時使得變壓器二次降壓后的電壓值減小，最終實現我廠電網電壓的降低，以達到全廠運行設備及辦公用電設施的額定工作電壓，使其可長期穩定運行、工作，確保企業正常生產、生活，為企業減少了成本支出。

6結語

企業合理的變配電系統和結構是企業電力正常工作的基礎。通過現園區供電運行的實例，在新園區供電設計方案評審中提出合理化意見，并已經在新園區建設中得以實施，使我公司供電系統更加合理、完善。

參考文獻：

第8篇：變壓器工作原理范文

關鍵詞：500 kV變壓器 過勵磁 保護特點 效果 方式

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（a）-0023-02

超高壓輸電網絡已經逐漸成為人們生產生活中的重要供電形式，500 kV變壓器的應用也越來越廣泛。500 kV變壓器的工作電壓較大，需要采用有效的措施保障電網運行的安全和穩定，因其工作結構和原理和普通的變壓器有所不同，需要采用一些較為特殊的保護措施，過勵磁就是這樣一種能夠起到良好保護效果的措施。變壓器在實際使用當中，因為不注重對電壓的控制和保護，導致變壓器發生過勵磁事故的情況經常發生，因而需要對過勵磁的自身特點進行全面了解，針對其保護的特點采用相關措施，提高500 kV變壓器的運行效果。

1 過勵磁的內涵

發電機定子電壓的控制，是靠調節轉子勵磁電流的大小來實現的。當定子運行電壓高于額定電壓，稱為過勵磁。過勵磁在電流通過的過程中發揮著重要的調節和控制作用。這種情況在變壓器的使用當中同樣適用。變壓器在進行生產的時候，通常會對變壓器滿載條件下的過勵磁曲線進行整定，當變壓器運行處在過勵磁的條件狀況下，能夠在高電流通過時斷開主變各側斷路器，從而保護整個變壓器的安全穩定。過勵磁能夠起到良好的保護效果，對變壓器的正常使用具有良好的作用和意義。想要有效提高過勵磁保護的實際效果，就需要對勵磁保護的曲線進行整定，這需要在變壓器的基礎之上進行，保證勵磁保護繼電器的勵磁曲線能夠處在變壓器過勵磁曲線的下方。同時還需要注意的是，變壓器自身需要具有耐受勵磁強度的水平，從而能夠起到一定的保護作用[1]。

2 500 kV變壓器過勵磁的工作原理

大型變壓器在正常運作的過程中，都需要安裝過勵磁進行有效保護，《繼電保護和安全自動裝置技術規程》中對過勵磁的裝置有明確規定，超過330 kV變壓器需要安裝過勵磁。500 kV變壓器過勵磁主要是指鐵芯中的磁感應強度超過額定磁感應強度的時候，所發生的勵磁電流急劇增大的異常情況。500 kV變壓器中通過的電流是有一定限度的，當實際運行過程中通過的電流超過了既定電流，將會給變壓器造成較大的負荷，從而影響到變壓器的實際使用情況，嚴重情況下還會出現一些安全事故，威脅到人們的生命財產安全。500 kV變壓器過勵磁的工作情況主要有以下幾個方面：首先，當變壓器內部的鐵芯飽和時，如果漏磁通出現了增加的情況，那么經過油箱和一些金屬結構時會加大渦流損耗。其次，當變壓器的電壓使用時間過長，勵磁電流中的一些鐵芯和金屬構件中渦流損耗將會導致繞組的絕緣發生老化現象，還有可能會導致鐵芯等部件出現變形問題[2]。一旦過勵磁現象經常發生，那么500 kV變壓器內部的絕緣壽命將會減少，影響著變壓器的日常使用，還會埋下一定的安全隱患。500 kV變壓器花費較高，涉及的方面也較多，發生安全事故造成的危害也極其巨大，影響范圍十分廣泛，并且這種變壓器的檢修工作十分困難，因而使用過勵磁進行保護具有必要性。500 kV變壓器出現故障時，過勵磁會發出相關的警告信號，從而進行變壓器切除的應急處理，保證變壓器的運行安全。過勵磁繼電器是500 kV變壓器使用過勵磁保護的重要部位，對于提高變壓器使用效果具有十分重要的意義[3]。過勵磁繼電器的測量原理接線圖如下所示。

3 500 kV變壓器過勵磁的保護特點

3.1 反時限過勵磁保護

500 kV變壓器在實際運行的過程中，系統電壓升高會影響到變壓器產生過勵磁。過勵磁保護的作用較為明顯，在500 kV變壓器的工作中十分重要。變壓器運行時，繼電器反時限特性曲線想要有效發揮過勵磁保護作用，需要保證該曲線能夠停留在過勵磁允許范圍的曲線下方。如果過勵磁的曲線能夠和反時限特性曲線保持相交的狀態，在一定程度上標明變壓器繼電器能夠和過勵磁起到的配合作用效果不夠明顯。500 kV變壓器繼電器的運行時間大于了變壓器自身的運行時間，這就意味著變壓器已經出現損壞之后，繼電器還沒有反應過來，未進行相應的繼電器動作，沒有發揮相應的作用[4]。

3.2 定時限過勵磁保護

500 kV變壓器過勵磁比不超過1.1的時候，變壓器過勵磁產生的情況較少，表明500 kV變壓器穩定運行的時間較長，能夠有效保證供電工作的安全有效進行，為人們提供良好的電力。定時限過勵磁保護主要是對500 kV變壓器的過勵磁設定一定的保護值，當電壓程度超過變壓器能承受的范圍之外時，過勵磁發生保護作用，而如果當變壓器始終保持良好的運行狀態進行工作，過勵磁不會發生相應的動作。變壓器在正常的運行過程中，可以對過勵磁的曲線K值調低一點，這樣能夠起到良好的保護效果[5]。

4 結語

電力資源是當前社會最為重要的能源資源之一，對于人們的生產生活具有重大影響。500 kV變壓器過勵磁常見的保護特點主要有反時限過勵磁保護和定時限過勵磁保護兩種，通過這兩方面的保護措施，能夠有效促進變壓器的良好運轉，提高電力運行的安全性和穩定性。

參考文獻

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[2] 陳旭，饒勇，殷光武，等.500 kV變壓器過勵磁保護探討[J].中國高新技術企業，2015（17）：136-137.

[3] 康鑫，王亞娟，吳軍.500 kV變壓器保護配置與維護探討[J].陜西電力，2014，42（1）：60-64.

第9篇：變壓器工作原理范文

Abstract: The paper gave a detailed overview on the power transformer,and explained the working principle,transmission,inspection items,regular testing and maintenance,protection of choice,concurrent conditions and explosion prevention measures,and finally made a conclusion.

關鍵詞:電力變壓器;工作原理;防火防爆措施;結論

Key words: power transformer;principle;fire and explosion measures;the conclusion

中圖分類號:F270 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0161-01

1工作原理

用于國內變壓器的高壓繞組一般聯成Y接法,中壓繞組與低壓繞組的接法要視系統情況而決定。所謂系統情況就是指高壓輸電系統的電壓相量與中壓或低壓輸電系統的電壓相量間關系。如低壓系配電系統,則可根據標準規定決定。

高壓繞組常聯成Y接法是由于相電壓可等于線電壓的57.7%,每匝電壓可低些。

1.1 國內的500、330、220與110kV的輸電系統的電壓相量都是同相位的,所以,對下列電壓比的三相三繞組或三相自耦變壓器,高壓與中壓繞組都要用星形接法。當三相三鐵心柱鐵心結構時,低壓繞組也可采用星形接法或角形接法,它決定于低壓輸電系統的電壓相量是與中壓及高壓輸電系統電壓相量為同相位或滯后30°電氣角。

1.2 國內60與35kV的輸電系統電壓有二種不同相位角。

1.3 國內10、6、3與0.4kV輸電與配電系統相量也有兩種相位。在上海地區,有一種10kV與110kV輸電系統電壓相量差60°電氣角,此時可采用110/35/10kV電壓比與YN,yn0,y10接法的三相三繞組電力變壓器,但限用三相三鐵心柱式鐵心。

1.4 但要注意:單相變壓器在聯成三相組接法時,不能采用YNy0接法的三相組。三相殼式變壓器也不能采用YNy0接法。

三相五柱式鐵心變壓器必須采用YN,yn0,yn0接法時,在變壓器內要有接成角形接法的第四繞組,它的出頭不引出(結構上要做電氣試驗時引出的出頭不在此例)。

1.5 不同聯結組的變壓器并聯運行時,一般的規定是聯結組別標號必須相同。

1.6 配電變壓器用于多雷地區時,可采用Yzn11接法,當采用z接法時,阻抗電壓算法與Yyn0接法不同,同時z接法繞組的耗銅量要多些。Yzn11接法配電變壓器的防雷性能較好。

2送電

2.1 新變壓器除廠家進行出廠試驗外,安裝竣工投運前均應現場吊芯檢查;大修后也一樣(短途運輸沒有顛簸時可不進行,但應作耐壓等試驗)。

2.2 變壓器停運半年以上時,應測量絕緣電阻,并做油耐壓試驗。

2.3 變壓器初次投入應作≤5次全電壓合閘沖擊試驗,大修后為≤3次同時應空載運行24h無異常,才能逐步投入負載;并做好各項記錄。目的是為了檢查變壓器絕緣強度能否承受額定電壓或運行中出現的操作過電壓,也是為了考核變壓器的機械強度和繼電保護動作的可靠程度。

2.4 新裝和大修后的變壓器絕緣電阻,在同一溫度下,應不低于制造廠試驗值的70%。

2.5 為提高變壓器的利用率,減少變損,變壓器負載電流為額定電流的75%～85%時較為合理。

3巡檢項目

變配電所有人值班時,每班巡檢一次,無人值班可每周一次,負荷變化激烈、天氣異常、新安裝及變壓器大修后,應增加特殊巡視,周期不定。

負荷電流是否在額定范圍之內,有無劇烈的變化,運行電壓是否正常。

4定期試驗和保養

4.1 油樣化驗――耐壓、雜質等性能指標每三年進行一次,變壓器長期滿負荷或超負荷運行者可縮短周期。

4.2 高、低壓絕緣電阻不低于原出廠值的70%(10MΩ),繞組的直流電阻在同一溫度下,三相平均值之差不應大于2%,與上一次測量的結果比較也不應大于2%。

4.3 變壓器工作接地電阻值每二年測量一次。

4.4 停電清掃和檢查的周期,根據周圍環境和負荷情況確定,一般半年至一年一次。

5保護選擇

5.1 變壓器一次電流=S/(1.732*10),二次電流=S/(1.732*0.4)。

5.2 變壓器一次熔斷器選擇=1.5～2倍變壓器一次額定電流(100kVA以上變壓器)。

5.3 變壓器二次開關選擇=變壓器二次額定電流。

5.4 800kVA及以上變壓器除應安裝瓦斯繼電器和保護線路,系統回路還應配置相適應的過電流和速斷保護;定值整定和定期校驗。

6并行條件

應同時滿足以下條件:聯接組別應相同、電壓比應相等(允許有±0.5%的誤差)、阻抗電壓應相等(允許有±10%的差別)、容量比不應大于3∶1。

三相變壓器是3個相同的容量單相變壓器的組合。它有三個鐵芯柱,每個鐵芯柱都繞著同一相的2個線圈,一個是高壓線圈,另一個是低壓線圈。

7防火防爆措施

電力變壓器是電力系統中輸配電力的主要設備。在運行中,如變壓器內部發生過載或短路,絕緣材料或絕緣油就會因高溫或電火花作用而分解,膨脹以至氣化,使變壓器內部壓力急劇增加,可能引起變壓器外殼爆炸,大量絕緣油噴出燃燒,油流又會進一步擴大火災危險。

8結論

在電力拖動系統或自動控制系統中,變壓器作為能量傳遞或信號傳遞的元件,也應用得十分廣泛。在其他各部門,同樣也廣泛使用各種類型的變壓器,以提供特種電源或滿足特殊的需要。

參考文獻: