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變壓器原理,鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內渦流和磁滯損耗,鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成;兩個線圈之間沒有電的聯系,線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞成。一個線圈接交流電源稱為初級線圈(或原線圈),另一個線圈接用電器稱為次級線圈(或副線圈)。實際的變壓器是很復雜的,不可避免地存在銅損(線圈電阻發熱)、鐵損(鐵心發熱)和漏磁(經空氣閉合的磁感應線)等,為了簡化討論這里只介紹理想變壓器。理想變壓器成立的條件是:忽略漏磁通,忽略原、副線圈的電阻,忽略鐵心的損耗,忽略空載電流(副線圈開路原線圈線圈中的電流)。例如電力變壓器在滿載運行時(副線圈輸出額定功率)即接近理想變壓器情況。變壓器是利用電磁感應原理制成的靜止用電器。當變壓器的原線圈接在交流電源上時,鐵心中便產生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡諧函數,表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應定律可知,原、副線圈中的感應電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標1表示,副線圈物理量用下角標2表示),其復有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等于其匝數比而且原、副線圈電壓的位相差為π。
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變壓器運行維護主要內容,防止變壓器過載運行。如果長期過載運行,會引起線圈發熱,使絕緣逐漸老化,造成匣間短路、相間短路或對地短路及油的分解。保證絕緣油質量。變壓器絕緣油在貯存、運輸或運行維護中,若油質量差或雜質、水分過多,會降低絕緣強度。當絕緣強度降低到一定值時,變壓器就會短路而引起電火花、電弧或出現危險溫度。因此,運行中變壓器應定期化驗油質,不合格的油應及時更換。 防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞。鐵芯絕緣老化或夾緊螺栓套管損壞,會使鐵芯產生很大的渦流,引起鐵芯長期發熱造成絕緣老化。防止檢修不慎破壞絕緣。變壓器檢修吊芯時,應注意保護線圈或絕緣套管,如果發現有擦破損傷,應及時處理。線圈內部接頭接觸不良,線圈之間的連接點、引至高、低壓側套管的接點、以及分接開關上各支點接觸不良,會產生局部過熱,破壞絕緣,發生短路或斷路。此時所產生的高溫電弧會使絕緣油分解,產生大量氣體,變壓器內壓力加。當壓力超過瓦斯斷電器保護定值而不跳閘時,會發生爆炸。
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