变压器
变压器是在交流威廉希尔官方网站 中,降电压升高或降低的设备。它可以把任一数值的电压转变成频率相同的高、低压值,满足电能的输送、分配和使用。例如,发电厂发出来的电压等级较低,必须经升压变压器,把电压升高到110KV,才能输送到很远的配电所,配电所又必须经过降压变压器变成使用的电压等级,如380V/220V等,供给动力用电及生活照明用电的需要。
变压器的分类
常用的变压器有单相变压器、三相变压器、电力变压器、电源变压器、调压变压器、自耦变压器、测量变压器(电压互感器、电流互感器)、脉冲变压器等。按结构特点分为单绕组、双绕组和多绕组;按冷却方式又分为油浸式和空气冷却式(油变和干变)。一般来说,我们看到的箱式变压器或者直接暴露在外面的,都是空气冷却式。
变压器的工作原理
变压器是根据电磁感应原理制成的。它由硅钢片叠成的铁心和绕在贴心上的两个绕组线圈构成。铁心与绕组间彼此相互绝缘,没有任何电的联系。降变压器和电源连接的绕组叫做一次绕组,把变压器和负载连接的绕组叫做二次绕组。
当变压器的一次绕组接到交流电源U1上时,铁心中就会产生变换的磁力线。由于二次绕组绕在统一铁心上,磁力线切割二次绕组,二次绕组上必然产生感应电动势E2,使绕组两端出现电压U2。因磁力线是狡辩的 ,所以二次绕组的电压U2也是 。而且频率与电源频率完全相同。路论证名,变压器一次绕组与二次绕组电压比和一次绕组与二次绕组的匝数比值有关,可见下式标识:
U1/U2=N1/N2
U1——一次绕组电压;
U2——二次绕组电压;
N1——一次绕组匝数;
N2——二次绕组匝数。
式中表明:绕组匝数越多,电压就越高。二次绕组匝数比一次绕组匝数少,则为降压变压器;二次绕组匝数比一次绕组匝数多,则为升压变压器。
变压器油的防潮与抗劣化
对于油浸变压器,为了保持良好的绝缘性能,必须做好变压器油的防潮与抗劣化(即防止变压器油氧化),为此通常采取两种方法。
吸湿器(空气滤过器)
吸湿器可以使油免受空气中水分和杂质的影响。它安装在变压器油枕的呼吸器管路上。吸湿器是一个圆形的玻璃容器,上端通过联管接通到储油柜里边油面上,下端是空气的进出口,通过油封与大气相通,可以起到呼吸作用。在容器内装满硅胶或活性氧化铝等吸潮物。吸湿器的工作原理是这样的:当变压器温度降低时,绝缘油体积收缩,储油柜中油面下降。吸湿器下部油封中的油面发生变化。当油封外部油腔中的油位继续下降到露出油阀中的圆柱形筒的边缘时,外部空气即突破油阀,通过吸潮装置过滤后进入储油柜,空气中的潮气和杂质即吸附在吸湿器里的吸潮剂上。当变压器温度升高时,变压器油体积膨胀,对储油柜中的空气产生压力,其过程与上述相反。一般吸湿器悬挂在储油柜下方。
吸湿器中的吸潮剂为具有强力吸潮功能的球状、棒状或不规则块状的多孔性固定物质。吸潮剂使用日久受潮后,吸附效率降低,必须更换新品,或者进行再生处理。吸潮剂再生采用烘焙方法。例如利用电热炉、干燥炉或热风炉等脱水再生。不同种类的硅胶,其烘焙温度也不同:一般粗孔硅胶400~500℃;细孔硅胶≤250℃;蓝色硅胶≤120℃。由于硅胶传热性能较差,因此烘焙时硅胶堆积厚度以20~50mm为宜。当硅胶烘焙至原来的色泽时,即认为再生完毕。
为了提高吸潮性能,硅胶最好用氯化钙溶液浸渍,用氯化钙溶液浸渍过的硅胶呈白色。但这种硅胶受潮后不易判别。为了指示硅胶的受潮程度,可以采用变色硅胶。变色硅胶必须采用氯化钙溶液浸渍,使其呈现浅蓝色。变色硅胶的吸潮性能不如白色硅胶。因此变色硅胶的使用量不必太大。可将其装在吸潮器便于观察的地方。当变色硅胶从浅蓝色变成粉红色时,证明吸湿器中的硅胶已受潮,必须更换或干燥处理。
如用活性氯化铝作为吸潮剂,再生处理时,可用电热炉把活性氯化铝加温至450~500℃,直至恢复原来的白色为止。加温时要严格控制温度不超过500℃
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