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1、第二節(jié)電器基礎(chǔ)知識(shí)2.2.1變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)（1）變壓器的工作原理變壓器一-利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器，是電力系統(tǒng)屮生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的中的重要裝置，也是電力拖動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾Ｆ魃硗庑蚐9系5f10kV級(jí)電力變壓器變壓器外形圖（圖2-1）①變壓器靜止的電磁裝置變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能，電壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為
2、一次繞組與負(fù)載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組111變壓器原理圖（圖2-2）一次繞組的電壓相量U1電流相量T1電動(dòng)勢(shì)相最E1匝數(shù)N1二次繞組的電壓相量U2電流相量T2電動(dòng)勢(shì)相量E2匝數(shù)N2同時(shí)交鏈一次，二次繞組的磁通最的相最為?m,該磁通最稱為主磁通請(qǐng)注意圖3.1.2各物理量的參考方向確定。①理想變壓器不計(jì)一次、二次繞組的電阻和鐵耗，其間耦合系數(shù)K二1的變壓器稱之為理想變壓器。描述理想變壓器的電動(dòng)勢(shì)平衡方稈式為el（t）=-N1dd/dte2（t）=-N2cl4）/dt若一次、二次繞組的電壓、電動(dòng)勢(shì)的
3、瞬時(shí)值均按正弦規(guī)律變化，則有uju.=eje2=njn2不計(jì)鐵心損失，根據(jù)能量守恒原理可得U.h=U2I2由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關(guān)系令K二N1/N2,稱為匝比（亦稱電壓比）,則UJU2=k（2）變壓器的分類①變斥器按用途一般分為電力變壓器和特種變壓器兩大類電力變壓器可分為：升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器等。三相變壓器（圖27）特種變壓器可分為：敕流變FR器、電爐變壓器、高壓試驗(yàn)變壓器、控制變壓器等。（圖2-4）②變壓器按相數(shù)可分為單相和三相變壓器三相變壓器外觀示意圖（圖2-
4、5）（3）變壓器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介①鐵心鐵心是變壓器屮主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為0.35或0.5mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成，鐵心分為鐵心柱和鐵軌倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵轆閉合磁路之用，鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種。H?V?WindingL?V?Winding心式變壓器結(jié)構(gòu)不惠圖（圖2-6）三相整流變壓器（圖2-7）①繞組繞組是變壓器的電路部分，它是川紙包的絕緣扁線或惻線繞成。I-低壓繞組2-高壓繞爼交蒂式繞組（圖2-8）③其他結(jié)構(gòu)部件以典型的汕侵式電力變壓器為例，其他結(jié)構(gòu)部
5、件有:汕箱、儲(chǔ)汕柜、散熱器、繼電保護(hù)裝置等外形如下圖。島斥絕緣管套以及圖2-9電力變壓器（圖2-10）（4）變壓器的額定值①額定容量SN變壓器視在功率的慣用數(shù)值,以VA,KVA,MVA表示。②額定電壓Un變壓器各繞組在空載額定分接下端子間電壓的保證值，對(duì)于三相變壓器額定電壓系指線電壓,以V或KV表示。③額定電流TN變壓器的額定容量除以各繞組的額定電壓所計(jì)算出來的線電流值，以A表示。單相變樂器的一次、二次繞組的額定電流為I1N=Sn/U1NI2N=Sn/U2N三相變壓器的一次、二次繞組的額定電流為Iin=Sn
6、/sqrt（3）UinI2N=Sn/sqrt（3）Lg④額定頻率：我國(guó)工業(yè)用電頻率為50HZ2.2繼電保護(hù)的作用及保護(hù)裝置的基本原理（1）繼電保護(hù)的作用rti于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣的老化、損壞或丁作人員的誤操作、雷擊、外力破壞等原因，可能使運(yùn)行中的電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況。戰(zhàn)常見的故障是各種形式的短路，如三相短路、兩相短路、兩相對(duì)地短路、中心點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的一相對(duì)地短路、電氣設(shè)備繞組層間和匝間短路等。備種短路均會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，同時(shí)使電力系統(tǒng)的電壓水平下降，從而引發(fā)如下嚴(yán)重后果。①短路電流產(chǎn)生的電
7、弧將短路點(diǎn)的電氣設(shè)備燒壞；②短路電流通過非故障設(shè)備，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，很可能使非故障元件損壞或縮短其使用壽命；③電力系統(tǒng)電壓水平下降，影響用電單位的生產(chǎn)，出現(xiàn)次品及廢品，菇至燒毀電動(dòng)機(jī)；④電力系統(tǒng)電壓下降，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，使系統(tǒng)振蕩而導(dǎo)致崩潰。電力系統(tǒng)屮備種設(shè)備Z間都有電或磁的聯(lián)系，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障，在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)影響到報(bào)個(gè)系統(tǒng)的其它部分。因此，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，必須盡快將其切除，恢復(fù)正常運(yùn)行，減少對(duì)用電單位的影響；而當(dāng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時(shí)要及時(shí)處理，以免引起故障。繼電保護(hù)裝置是一種
8、能反應(yīng)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)而作用于開關(guān)跳閘或發(fā)出信號(hào)的自動(dòng)裝置。為了保證對(duì)用電單位的連續(xù)供電，故障切除以后，應(yīng)盡快地使電氣設(shè)備再次投入運(yùn)行或由其他電源和設(shè)備替代工作。因此，電力系統(tǒng)屮除了安裝繼電保護(hù)裝置以外，還需裝設(shè)各種白動(dòng)裝置，如自動(dòng)重合閘、備用電源自動(dòng)投入裝置以及自動(dòng)低周波減載裝置等。（2）繼電保護(hù)的基木原理電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)引起電流的增加和電壓的降低，以及電流與電壓間相位的變化，因此
