变压器摘要:变压器是变电所的主要设备,功能是实现电网电压的等级变换,基本工作原理是电磁感应。变配电所是实现电压等级变换和电能分配的场所。对供电电源进行电压等级变换,应对电能进行重新分配的场所称为变电所。建筑变电所是供配电系统的枢纽,供电电源由电网引到变电所,在变电所完成降压,电能分配等功能。关键词:变电所;变压器;继电保护;,必须应用高压输电。因为最终的负荷,在一些点高电压必须降低。变压器能使电力系统各个部分运行在电压不同的等级。本文我们讨论的原则和电力变压器的应用。。两个线圈之所以相互耦合,是因为它们连接着共同的磁通。在电力应用中,使用层式铁芯变压器(本文中提到的)。变压器是高效率的,因为它没有旋转损失,因此在电压等级转换的过程中,能量损失比较少。典型的效率范围在92到99%,上限值适用于大功率变压器。从交流电源流入电流的一侧被称为变压器的一次侧绕组或者是原边。它在铁圈中建立了磁通φ,它的幅值和方向都会发生周期性的变化。磁通连接的第二个绕组被称为变压器的二次侧绕组或者是副边。磁通是变化的;因此依据楞次定律,电磁感应在二次侧产生了电压。变压器在原边接收电能的同时也在向副边所带的负荷输送电能。这就是变压器的作用。,即使原边被施以正弦电压Vp,也是没有能量转移的。外加电压在一次侧绕组中产生一个小电流Iθ。这个空载电流有两项功能:(1)在铁芯中产生电磁通,该磁通在零和φm之间做正弦变化,φm是铁芯磁通的最大值;(2)它的一个分量说明了铁芯中的涡流和磁滞损耗。这两种相关的损耗被称为铁芯损耗。变压器空载电流Iθ一般大约只有满载电流的2%—5%。因为在空载时,原边绕组中的铁芯相当于一个很大的电抗,空载电流的相位大约将滞后于原边电压相位90º。显然可见电流分量Im=I0sinθ0,被称做励磁电流,它在相位上滞后于原边电压VP90º。就是这个分量在铁芯中建立了磁通;因此磁通φ与Im同相。第二个分量Ie=I0sinθ0,与原边电压同相。这个电流分量向铁芯提供用于损耗的电流。两个相量的分量和代表空载电流,即I0=Im+Ie应注意的是空载电流是畸变和非正弦形的。这种情况是非线性铁芯材料造成的。如果假定变压器中没有其他的电能损耗一次侧的感应电动势Ep和二次侧的感应电压Es可以表示出来。因为一次侧绕组中的磁通会通过二次绕组,依据法拉第电磁感应定律,二次侧绕组中将产生一个电动势E,即E=NΔφ/Δt。相同的磁通会通过原边自身,产生一个电动势Ep。正如前文中讨论到的,所产生的电压必定滞后于磁通90º,因此,它于施加的电压有180º的相位差。因为没有电流流过二次侧绕组,Es=Vs。一次侧空载电流很小,仅为满载电流的百分之几。因此原边电压很小,并且Vp的值近乎等于Ep。原边的电压和它产生的磁通波形是正弦形的;因此产生电动势Ep和Es的值是做正弦变化的。产生电压的平均值如下Eavg=turns×即是法拉第定律在瞬时时间里的应用。它遵循Eavg=N=4fNφm其中N是指线圈的匝数。从交流电原理可知,有效值是一个正弦波,;因此E=,所以绕组中每匝的电压也相同。因此Ep=
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