变压器工作原理精选(九篇)

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第1篇：变压器工作原理范文

关键词：发电厂；常用变压器；结构；工作原理

变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压等。本文对发电厂常用变压器的结构及工作原理进行简要的分析。

1．三相电力变压器

用于国内变压器的高压绕组一般联成Y接法，中压绕组与低压绕组的接法要视系统情况而决定。所谓系统情况就是指高压输电系统的电压相量与中压或低压输电系统的电压相量间关系。如低压系配电系统，则可根据标准规定决定。由于电力系统都是三相制的，因而三相电力变压器被广泛地使用着。较之于单相变压器，三相变压器在结构、磁路、绕组连接、连接组别等方面，都有着其自身的特点。三相电力变压器的外形(油浸式)，为三相芯式变压器的铁芯、绕组及磁通。

1．1国内的500、330、220与110kV的输电系统的电压相量都是同相位的，所以，对下列电压比的三相三绕组或三相自耦变压器，高压与中压绕组都要用星形接法。当三相三铁心柱铁心结构时，低压绕组也可采用星形接法或角形接法，它决定于低压输电系统的电压相量是与中压及高压输电系统电压相量为同相位或滞后30°电气角。

1．2国内60与35kV的输电系统电压有二种不同相位角。

如220/60kV变压器采用YNd11接法，与220/69/10kV变压器用YN，yn0，d11接法，这二个60kV输电系统相差30°电气角。

当220/110/35kV变压器采用YN，yn0，d11接法，110/35/10kV变压器采用YN，yn0，d11接法，以上两个35kV输电系统电压相量也差30°电气角。所以，决定60与35kV级绕组的接法时要慎重，接法必须符合输电系统电压相量的要求。根据电压相量的相对关系决定60与35kV级绕组的接法。否则，即使容量对，电压比也对，变压器也无法使用，接法不对，变压器无法与输电系统并网。

1．3国内10、6、3与0.4kV输电与配电系统相量也有两种相位。在上海地区，有一种10kV与110kV输电系统电压相量差60°电气角，此时可采用110/35/10kV电压比与YN，yn0，y10接法的三相三绕组电力变压器，但限用三相三铁心柱式铁心。但要注意：单相变压器在联成三相组接法时，不能采用YNy0接法的三相组。

2．自耦变压器

自耦变压器在结构上不同于前面介绍的原、副边绕组分开的双绕组变压器，它的特点是原、副边共用一个绕组，结构更为紧凑。区别于双绕组变压器，自耦变压器的原、副边绕组之间除了有磁的联系外，还有电的直接联系。自耦变压器通常用做调压器。

和普通变压器一样，自耦变压器的原、副边电压比等于其匝数比。当旋转调压器的手柄时，可改变副边绕组匝数N2，从而使得副边电压U2在一定范围内可调，其调压原理。

使用自耦变压器时必须注意：原、副边的公共端必须接电源的中性线(零线)且可靠接地。

当人体触及副方绕组的任一端时，都将造成触电危害。根据电气安全操作规程，自耦变压器不得作为安全变压器使用。安全变压器必须是原、副边绕组分开的双绕组变压器。

三相自耦变压器的原绕组通常都采用Y形连接。

2．1自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器.升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高.

2．2其实原理和普通变压器一样的，只不过他的原线圈就是它的副线圈一般的变压器是左边一个原线圈通过电磁感应，使右边的副线圈产生电压``，自耦变压器是自己影响自己。

2．3自耦变压器是只有一个绕组的变压器，当作为降压变压器使用时，从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组；当作为升压变压器使用时，外施电压只加在绕组的―部分线匝上。随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大，自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用.

3．电焊变压器

电焊变压器即交流弧焊机，是特殊的降压变压器。对电焊变压器的要求是：次级要有足够的引弧电压(约60V～75V)；当焊接电流增大时，次级电压必须迅速下降；次级短路(即焊条碰触工件)时，电流也不会太大，即要求电焊变压器具有陡降的外特性，为满足焊接要求，在电焊变压器的次级串接电抗器。转动电抗器上的螺杆，可改变磁路空气隙的长短，使电抗器具有不同的电感量，从而获得大小不同的焊接电流。气隙加长，磁阻磁大，电感量减小，焊接电流增大；反之，焊接电流减小。

4. 互感器

在高电压或大电流的电气设备及输电线中，通常不能直接测量其电压、电流或功率，而

需借助互感器。这样，一方面可使高压与低压隔离，以保障测量人员和仪表的安全；另一方面，也扩大了仪表的量程，并为测量仪表的标准化创造了条件。

根据用途的不同，互感器通常分为电压互感器和电流互感器。

4．1电压互感器

电压互感器的常见外形。电压互感器的结构、原理与小型双绕组变压器相同。电压互感器的原绕组匝较多，并联在被测线路中；副绕组匝数较少，接在高阻抗的测量仪表上。

测量时，副边数值乘以变压比(也称电压互感器的变换倍率)即为原边电压的大小。接线时，电压互感器的副绕组必须接地，并安装熔断器，必须注意：电压互感器运行过程中副边不得短路。

4．2电流互感器

电流互感器的常见外形。电流互感器与电压互感器一样，采用的也是双绕组结构形式，相互绝缘的原、副绕组套在一个闭合的铁芯柱上。电流互感器的原绕组匝数很少(有的只有1～2匝)，串接在被测线路中；副绕组匝数较多，接低阻抗的测量仪表(如电流表、功率表、电度表的电流线圈)，因而，尽管电流互感器的原边电压很高，但因副边所接仪表的线圈阻抗很小，接近短路状态，所以副边电压却很低，操作人员和仪表较为安全。

测量时，副电流乘以变流比为1：K，即为原边电流的大小。接线时，电流互感器的副绕组的一端和铁芯必须同时接地。

特别注意的是：电流互感器运行过程中严禁副边开路。如需在带负载情况下装拆仪表，也必须先将电流互感器的副绕组短路。■

参考文献

第2篇：变压器工作原理范文

1.知道变压器的构造，了解变压器的工作原理；理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.

2.在探究变压比和匝数比关系活动中，培养运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力.

3.培养学生实事求是的科学态度，体会到能量守恒定律是普遍适用的.

【教学重点】

本课的重点是变压器的原理及变压器两端电压与匝数的关系.

【教学难点】

变压器的工作条件，闭合铁芯对变压器提升效率的重要作用.

【教学过程】

一、变压器的结构

1.拆解变压器

在课前一个星期左右，给学生看一些小型的常见的变压器图片，让学生去寻找，如电瓶车充电器、手机充电器、电子整流器、节能灯电子板等.拆解这些变压器，使学生了解了变压器的结构和功能.

拆解这些变压器，使学生了解变压器的基本作用，增强其感性认识，必然会引起学生对变压器的极大兴趣 ，激发出学生对变压器的好奇心和求知欲，使变压器教学更贴近学生的实际生活，体会到物理与生活的紧密联系，提高学习物理的兴趣.同时对铭牌上的信息的了解，会培养学生自主搜集和整理学习材料，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力.

2.问题激疑，实验演示

抛出问题：如何利用220 V的交流电源，让一个额定电压为3.8 V的小灯泡发光？

学生会提出两种解决方案：

（1）串联一个大电阻，利用串联分压的原理使小灯泡获得3.8 V的额定电压.

（2）根据预习，提出使用变压器.但究竟怎么操作，为什么这样做，学生还是不太清楚.

分析这两种方案，串联电阻要消耗额外的电能，从节能角度应该选用变压器.

获得知识的过程是曲折的、充满矛盾的、活生生的、永无止境的过程，而不是平铺直叙、垂手可得.根据实际问题引出矛盾，很自然引发学生思考解决这一矛盾的途径，使刚上课学生的注意力很快集中到所学习的内容，又能使学生产生深厚的兴趣和求知欲，引起学生积极的思维活动.学生联系生活常识及课前特意了解马上找到解决这一矛盾的途径――变压器.继而亮出学生课前搜集的各式变压器，学生看到自己亲自搜集的变压器，会有一种由衷的自豪感 、亲切感.

把1400匝作为原线圈接到220 V的交流电源上，小灯泡能发光.

提出问题：小灯泡为什么能发光？作为过渡，自然引出变压器的原理.

一个好的问题是开启学生思维的钥匙，是学生思维的源泉.教师要在教学的不同环节设置不同形式的问题.试探性的问题，可使学生学习的新知和原有的经验结合，利于知识的建构；过渡性问题，能承上启下，过渡自然，使学生的思维有连续性，不致造成思维的混乱.设置总结性的问题，不仅使学生解出正确答案，还知道了答案得出过程，培养学生的分类思想和归纳能力；发散性问题，使学生对概念和规律的认知在原有认知的基础上得以拓展，培养学生创造性解决问题的能力，因此，教学设计中精心设计问题对于学生的思维发展是十分重要的.

设计三个小问题作为台阶，温故而知新，层层推进，降低教学起点.

二、变压器的工作原理

如图4：

（1）怎样能使电流计中出现电流？

（2）怎样能使电流计中出现持续的电流？

（3）如图4所示，导体棒L在外力作用下向左匀速运动时，A1、A2是否都有示数？为什么？导体棒怎样运动能使A2产生示数？

利用问题，让学生讨论，得出变压器工作的原理和变压器的工作对象，很容易突破教学难点.

得到变压器的工作原理：互感现象.从能量转换角度，再阐述能量的转换过程：电能磁场能电能.变压器是能量的转换装置.

三、变压器的工作原理探究

第3篇：变压器工作原理范文

热模拟测量法并非直接的测量,而是通过模拟绕组与变压器油之间的温度差来测量变压器的温升平均值。其工作原理是加热电流流经一个电热元件,产生了附加升温,再使用电流匹配器进行调节,使所升高的温度恰好与绕组油的温差相同。这种方法的缺点是受外界环境影响较大,必须在规定的环境条件下进行测量。并且,这种方法只能模拟平均温升,而无法获知最高温度。另外,电流回路还会增加设备维护的难度,安全措施难以做好。

2间接计算法

这种方法需要获知几种变压器其绕组的热点温度,通过套入公式来间接计算需要测量的变压器的温度。这种计算方法的模型有三种,分别基于技术标准、热路和热阻。这种方法的优点是计算结果准确,实用性非常强。

3在线测量技术的优越性

上文中提到,直接测量法成本高昂且结果不精准,光纤光栅法结果精准,但成本高昂,而热模拟法虽然在日德等许多国家都有应用,但理论分析与实际情况有着巨大差别,导致了测量结果的较大偏差。仅间接计算法按照《油浸式变压器负载导则》中提到的计算公式[2],可以较准确地计算出变压器的热点温度。间接计算法经济实用、操作简便的优越性使其在变压器测温方面得到了广泛应用。由于间接计算法要通过几种变压器来间接获得最终结果,计算过程耗费时间较长,对计算机运算能力要求极高,待结果得出后向有关部门反应,有关部门再派出维护人员进行维修,这使得间接计算法暴露出一个非常明显的缺点——计算复杂、反应不及时。为此,业界许多研究人员对变压器的温度测量方法进行了深入的研究,目前已经取得了一定的研究成果,制作出一种在线监测仪器。这种仪器基于负载导则,模型依循旧版导则的简单计算公式,受到外界影响的可能非常小,结果的精确度非常高。由于计算公式涉及到的温度是稳态温度,不必考虑不同时间段温度的变化会对最终结果造成影响。在线监测仪器内置GPRS模块,可以与距离较远的变电站实现远程监测与控制。

4在线测量系统

4.1在线测量系统的工作原理

在线测量系统包括上位机、下位机、传感器和变压器本身。电力人员在油浸式变压器内安装在线监测仪器,在线监测仪器包括N个温度传感器,传感器在变压器温度上升时通过下位机中内置的GPRS模块将信息传送至变电站的控制中心,变电站的工作人员通过上位机获得变压器的温变信息,可以及时快速地安排人员前去维护。下位机的主要部件有温度传感器与单片机处理单元。下位机在变压器上只需安置五个检测点,即可对变压器的底部、油面、顶部、箱体以及环境五处温度进行及时的监测。下位机内置微处理器,与传感器相连,通过液晶屏显示即时温度。五处检测点,有任何一点的温度值超过内置的温度标准,将会引发微处理器发生报警信息。下位机通过内置的GPRS模块将信息传输至变电站内的上位机,上位机内的相关软件通过代码编译,迅速显示出工作人员可以理解的曲线和数据结果,并作出音像报警和故障分析。

4.2硬件

4.2.1下位机下位机的温度传感器通常为产自美国Dallas公司的DS18-B20半导体,微处理器一般为Atmel公司生产的AT89-S52。这种微处理器的串口可以跨越较远的距离,与GPRS模块进行数据传输。YM-12684液晶屏可以显示温度信息与故障代码。温度传感器通过屏蔽双绞线将温度信号传送至单片机中,鉴于屏蔽双绞线的特性,有效距离最多为50m。4.2.2GPRS模块GPRS模块是远距离无线通信的核心,通过TCP/IP协议,数据可以畅通到达终端设备处。

4.3软件

4.3.1通信协议在线测量系统的通信协议就是上文所提到的TCP/IP协议,AT指令集也能支持。4.3.2上位机和下位机软件上位机的软件可以借助GPRS模块查询到来自下位机的变压器温度信息,并显示温变数据、绘制温度曲线、打印温度报表、做出音像报警、记录故障信息、分析故障原因。下位机的软件依托于C语言指令,循环读取各个端口的温度信息,依照内置命令完成监控、报警功能。

5结语

第4篇：变压器工作原理范文

关键词：PWM；OP227Y；开关电源;高频变压器

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]

脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，它的电压或电流波形为脉冲状。其实质上是一种通断的直流电源，其基本工作原理是首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量，然后向中间储能和脉冲成形系统放电（或流入能量），能量经过储存、压缩形成脉冲或转化等复杂过程之后，形成脉冲电源。

随着开关电源的发展,电源的小型化、模块化、智能化越来越受到人们的关注。各种电源控制芯片如雨后春笋纷纷涌现，美国电源集成（PI）公司相继推出OP系列芯片，这些芯片集脉冲信号控制电路和功率开关器件MOEF于一体，具有高集成度、最简电路、最佳性能指标等特点，能组成高效率无工频变压器的隔离式开关电源。所以，本文设计基于OP227Y芯片控制的开关电源。

1 总体结构

本文设计的脉冲开关电源总体结构如图1所示。

由图1可知，输入220 V交流电流，先由4个二极管的全桥整流，然后通过OP227Y开关和高频变压器变压，再经过二次整流、电容滤波和电感平波，输出10 W的直流电。高频变压器二次侧有3个绕组，2路输出功率，另一路为反馈回路提供电源。反馈回路从输出端进行电压取样，通过光耦来控制脉冲控制开关的通断，调节输出功率。

第5篇：变压器工作原理范文

摘要:隔离变压器是一种特殊变压器,因其一次侧与二次侧没有电的直接联系,只存在磁的联系且一次绕组与二次绕组匝数相同,变压变比为1:1,具有较高的安全性,因此在工业生产中的各个领域应用较为广泛。

关键词:隔离变压器;电力系统;应用

本文重点研究的是隔离变压器的工作机理及其与其它变压器的区别,并对其进行简单的介绍,使人们可以更深刻的认识隔离变压器。隔离变压器因其特殊性,在工作中具有较高的安全性,使之在工业生产中应用较为广泛,适用于工业或工矿企业机床和机械设备、医疗设备、整流电路、电焊机、大功率工业设备和通讯设备电源的控制电力、电源隔离之用。本文着重介绍其在电力系统中的应用。

变压器工作原理就是电磁感应。一般说有两组线圈,原边加交流电产生磁场,副边绕组在这个磁场作用下,产生感应电动势,接上负载就产生电流。原边绕组与副边绕组匝数不等所以能够改变电压。现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压时,流过电流,在铁芯中就产生交变磁通,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势。隔离变压器的原理和普通变压器的原理是一样的,都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般是指变比为1:1的变压器,一次侧与二次侧绕组线圈匝数相等的变压器。

自耦变压器是自耦合变压器,变压器的副边是原边的一部分,类似于三端可调电阻。两个线圈是利用电流的忽大忽小的差来切割磁力线来变压的。变压器的输出和输入有直接电联系,一般用于对设备进行电压调整。电压互感器相当于一台降压变压器,使用时二次侧不能短路,并要可靠接地。电流互感器相当于一台升压变压器,使用时二次侧不能开路,并要可靠接地。电压互感器和电流互感器都是经过特殊设计的变压器,用来把大电压或大电流转化成较小的电压或电流以便于测量。隔离变压器故名思义,主要的作用是将用电设备和电网隔离开,用于安全性场合或者抗干扰要求的场合等用电设备和电源没有直接的电联系。

电力系统运行的特点:1、电能的生产和使用同时完成。2、正常输电过程和故障过程都非常迅速。3、具有较强的地区性特点。4、与国民经济各部门关系密切。对电力系统运行的基本要求可以简单地概括为:“安全、可靠、优质、经济”。

保证运行人员和电气设备工作的安全,保证运行人员和电气设备工作的安全是电力系统运行的基本原则。这一方面要求在设计时,合理选择设备,使之在一定过电压和短路电流的作用下不致损坏;另一方面还应按规程要求及时地安排对电气设备进行预防性试验,及早发现隐患,及时进行维修。在运行和操作中要严格遵守有关的规章制度。

下面就某电厂的电力系统具体说明隔离变压器在电力系统中的的应用。某电厂有三台发电机组,其中1#机从6kv并网线上网供矿6kvⅲ段用电,2#机组从35kv并网i线上网供矿35kvⅰ段用电,3#机从35kv并网ii线上网供矿35kvⅱ段用电。6kv并网线直接向矿35kv变电所供电,采用消弧线圈进行补偿的方式,无法对系统电容电流自动进行跟踪补偿,无法满足安全要求。经多方调研、论证提出在6kv并网线上增加隔离变的意见。

从图1看出,6kv一段按两排开关柜布置,中间用母线桥连接,1#发电机和厂用变压器、母线互感器、避雷器以及与四段联络线电源开关均布置在图中下侧,而6kv直配线及6kv并网线并网开关柜均布置在图中上侧,根据现有布置,比较容易将图中上侧母线改造为隔离母线。

从改造后的6kv一段母线看,原6kv一段母线的所有功能除直配线供电、6kv并网线并网功能外,其他功能未变,同时增加了隔离变的电源开关。从新增加的6kv隔离母线看,具备了6kv并网线并网功能、直配线供电功能和母线防雷、计量功能。

在6kv并网线上增加隔离变后,1#、2#发电机电压母线仅有厂用电供电负荷,电容电流仅有2-3a,保证了发电机安全,达到设备的本质安全性要求。有效地降低发电机定子回路的单相接地电容电流,减少发电机出口侧(6kv厂用电母线)的短路电流以及系统侧3次谐波电流对发电机的影响。因此可以延长发电机使用寿命,减少发电机停机事故,提高发电机运行的可靠性。

参考文献

[1] 电力变压器手册. 机械工业出版社,2003.01

第6篇：变压器工作原理范文

关键词：电力变压器；差动保护装置；调试方法；变电站；电气设备；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM403 文章编号：1009-2374（2015）29-0076-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.038

变压器对于电力系统而言非常重要，而作为该电力系统的关键元件的差动保护装置能够保证其正常稳定运行，对于快速切除变压器内部及其套管引线发生的故障发挥重要作用。差动保护有着许多优点和有利优势，它灵敏度较高、选择性好，因此也成为了电动机、变压器、母线以及短线路等元件的主保护。在工程技术应用上，不用的变压器差动保护装置的计算方法是有出入的。依据笔者的工作经验，本文首先概述其相关的工作原理，接着阐述其在工程应用方面的主要接线方式以及关于差动保护的计算方法，并一一列举了关于主变差动保护的影响因素及其对应的解决方法，最后讲述了不同的差动保护装置的各自的调试方法，希望能为实际中的实务操作提供一定的参考价值和借鉴意义。

1 变压器差动保护装置工作原理概述

科学技术的日新月异促使了电力系统应用中的变压器差动保护装置不断扩大自身的范围。它在保护动作特性以及实时性方面有着无可比拟的优点和长处，如装置灵活程度高、可靠程度极高、功能齐全度高、结构简单、操作方便、维护和运行技术可靠性高等。

通常情况下，在两卷变压器的环境中，变压器差动保护装置的工作原理如下所述：在变压器正常运行的过程中，流经两侧的电流属于穿越性电流，当低压侧区出现意外情况的时候也同样如此。但是相关调查显示，该电流的方向与流经差动保护装置的二次电流并不相同，在方向上截然相反。依照计算方法；ICD=

|IAH+IAL|，IZD=（|IAH|+|IAL|）/2（即“微机变压器”差动保护“差动电流”和“制动电流”的计算方法），可以得知差动保护装置的电流大小以及电流的种类、特点。根据对相关现象的分析和观察我们可以了解到，差动保护装置在制动区有可能不发生动作。一旦变压器内部出现问题的时候，那么流经差动保护装置的二次电流AH将会与IAL之间的方向产生较大的变化，促使保护装置在电流大小上发生相应的变化，保护装置所承受和感应到电流强度将会得到相应的强化和提升，以此来达到相应的效果。通常情况下，变压器两侧电流大小和对位的关系就是差动保护装置的主要原理，这是我们长期研究和观察的结果，也在现实中得到了广泛的应用。具体的工作原理主要如下：大多数情况下，外部的故障电流以及其他电流都会由于制动作用的形成而被保护在制动中。一旦内部发生意外情况或出现突发问题，那么就会造成电流短时间内的失衡现象，但是在动作区内，由于受到相应的保护作用，当出现意外情况和问题的时候，借助于动作跳闸就能够避免相应故障的影响，起到一定保护影响。

2 变压器差动保护装置容易出现的问题

2.1 差动保护装置的主要影响因素

大多数情况下，接地短路等问题都属于变电器油箱内部故障的范畴，而相间短路等问题则是油箱过负荷故障常的见情形。变压器的常见故障则包括短路、过电压、过电流、过励磁及油箱升压和冷却故障等。此外，以下问题也是非常重要的：差动保护定值的计算；差动保护定值的设定以及调试等相关要素都会对整体的运行效果造成重要的影响和干扰。此外，对于接线方式等相关工作也应给予高度的重视跟关注。另外，对于“两侧的电流互感器选取标准存在出入导致的差动回路里易产生不平衡的电流”“变压器两侧不同的电流相位导致的差动回路和电流不平衡”等问题也是十分重要的。以上所列举的这些问题在进行调试的时候出现的几率和可能性极高，一旦出现这些问题，将对变压器的正常运作，甚至是电力系统的安全与稳定，都会产生非常大的影响。因此，我们要确保变压器调试的正常进行，保证调试的效果，严格按照相应的标准和规范进行，确保其性能和安全系数能够达到相应的要求，这是因为变压器差动保护装置与电力系统的良好运行状态息息相关。

2.2 变压器差动保护装置调试解决方法

目前的相关调试工作中所出现的问题，包括电流不平衡等，由于技术革新水平没有赶得上进度，而不能完全依靠技术来消除，只有其中一部分能够使用“二次谐波制动”或者是“放大差速定值”来解决。“移相的方式”是当前较为常用的解决方法，具有较为广泛的应用范围，通过对这种方式的应用能够在很大程度上促进变压器差动保护装置的平衡，促进预期目标的实现，减少意外情况的发生。

2.3 变压器差动保护装置整定数值计算

大多数情况下，差动元件各侧之间的电流系数平衡需要经过若干计算步骤来得出，具体如下：外部短路状态下的电流反相关系需要得到一定保障，而相位的校正则能够很好地起到这一作用。此外，由于变压器各侧CT不同而引起的“各侧电流的差异”，也需要得到有效的解决，为了能够保证差动保护器在出现外部故障的时候不会受到不必要的干扰和影响，我们应当采用幅值的方法来实现校正。通过这种方法进行校正的另一好处还在于，在此类校正的过程中能够计算出电流平衡、二次额定电流等相关系数。在完成了各项系数的确定后，能够在很大程度上保证变压器差动保护装置在调试过程中线路连接的正确性，进而提升差动保护装置的运行性能，为差动保护装置的安全可靠运行提供应有保障。

3 变压器差动保护装置的调试工作

3.1 准备工作

应对整个电厂的改造情况进行详细全面的调查，对于变压器差动保护装置的型号进行确切的了解，专业调试人员应在设备投入使用前负责好外部环境的清理工作，为变压器差动保护装置的调试运行创造良好的外部环境。在进行调试之前，相关的专业人员应当做好相应的准备工作，诸如资料和数据的记录整理、熟悉图纸以及各项细节性工作等。这些准备工作直接影响到调试环节的成败，不能忽视以上工作的重要性，因为它的完成程度决定了后期装置调试过程中出现的盲点都能被很好地控制，也跟后期定值的测验和确定息息相关。

3.2 保护装置功能测试

前期准备工作完成之后应测试保护装置功能，详细的步骤和流程如下：其一，确定保护装置的接线方式，对其实际的接线方式进行详细和认真的校验，将保护定值输入后将相同的高/低压侧相电流也加在相应端子上；其二，要开始着手交流量的精度实验，在此过程中应当注重对高压侧电流与低压侧电流进行取样工作，保证测试结果的科学性，为了可以使高低压侧电流数值被调整到最佳位置，我们还要做好相应的定值与侧值设定工作，认真进行精度系数的调整；其三，进入到了保护装置速断保护功能的校验流程。在进行速断保护功能的校验过程中，我们必须要保证保护装置可以达到“立即动作于跳闸”的效果；其四，需要确定CT的极性。为此，我们可以采用“直流法”来进行检测，确定CT的极性；其五，接线。接下来则要进入到具体的接线操作，之前的各项步骤已经确定了接线的方式，所以我们就需要遵循前文所述进行相应的接线处理，并确定接线和极性的正确性和无误性。该装置的正式投入使用是建立在这一系列安装和检测工作的基础上的。

3.3 调试过程中应当注意的问题

下面将谈谈在进行变压器差动保护装置调试过程中的一些值得高度重视和注意的问题，因为偶然的粗心或不谨慎所造成的错误，会对动保护装置效果的发挥和变压器的正常工作产生影响：必须要对保护装置的接线方式进行平衡系数的计算；接线方式一定要保持正确；一定要怀着认真细致的态度对CT极性进行检测，不仅要确保加极性和减极性，还要对是否是同极性进行确认；对于电力回路的接线方式的正确性必须细致地核实，以做到确保装置接线正确、定值设置正确；使用设备之前，最好开展对保护装置的回路、接线的状态的检测工作，确定不存在无开路现象，确保一切工作已经准备就绪才能将设备投入使用。

4 结语

变压器差动保护装置的调试和安装应当被予以高度的重视和关注，因为变压器对电力系统安全运行起着至关重要的作用。为了保障变压器工作的安全程度与稳定程度，差动装置的调试和安装的正确性和细致性不容忽视。同时，变压器差动保护装置调试存在的电流、定值、接线等因素也应受到严格的把关和监控。只有这样，才能使变压器运作起来，才能使整个电力系统的安全运作具有最大化的保障。

参考文献

[1] 军伟.变压器差动保护比较和校验[J].中国电力教育，2011，（18）.

[2] 凌毅，张勇军，李哲，等.变压器差动保护制动曲线测定新方法[J].继电器，2009，35（16）.

第7篇：变压器工作原理范文

关键词：变配电结构 原理 系统

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0314-01

变配电系统是企业电力运行的核心部位，也是企业电力来源的基础。企业变配电的结构、原理和系统有统一的规范性，工作系统和结构设置的合理与科学有利于企业生产的正常运行和发展。

1、变配电结构

我厂处于新园区建设、现厂区继续生产当中，但新园区与老厂区的变配电结构相似，当电源引进至厂区内中心变电站，经过隔离开关、受电柜、电力变压器一次降压后馈出，通过高压电缆线将电配出至各分厂、办公楼变压器室，经过配电变压器二次降压后馈出，经密集型封闭母线、电缆分配至分厂内部的动力柜、办公楼一层的总电源开关上端。

我厂新园区与老厂区变配电结构的不同处主要在于进户电压等级、进户线方式，厂区内高压电缆线敷设方式三方面。第一方面，前者电压为10Kv，后者电压为66Kv；第二方面，前者为电缆直埋方式，后者为架空线方式；第三方面，前者为电缆直埋敷设，后者为电缆沟敷设。

2、变配电原理

变配电原理基于变压器工作的原理，通过变压器的电压变比降低电压为我厂设备提供工作电源实现生产及运行。

2.1变压器的分类

按变压器的使用方式来说，一般分为电力变压器或配电变压器；按其冷却方式来说，一般分为油浸式变压器、干式变压器；按其使用条件来说，一般分为户外型、室内型，等等。

我现厂区中心变电站主变压器型号为S7―6300/66，SJL―6300/66两台户外油浸式变压器，工作方式为一用一备，冷备用；新园区中心变电站主变压器型号SCB11―3150/10三台室内干式变压器，工作方式为两用一备，互为热备。相比较而言，新园区主变压器要优于现园区，主要表现在节能方面，SCB11型变压器比S7型变压器的空载损耗、负载损耗要低，损耗低，效率高，运行、维护成本降低，节能、经济。

2.2变压器的电压等级

由于南方、北方地域的差异，电业系统自身的特点，使得电网电压等级有所不同，因此企业中的变压器的电压等级一般分为66Kv，35Kv，20Kv，10Kv，6kv。

3、变配电系统

配电综合自动化系统按模块化设计原则，其典型硬件结构主要包括：模拟量输入/输出回路、微型机系统、开关量输入/输出回路，人机对话接口回路、通信回路和电源。

3.1模拟量输入/输出回路

微机系统是一种数字电路设备，通过识别模拟信号转化的数字量，输出模拟信号，去驱动模拟调节执行机构工作。

3.2微型机系统

变配电综合自动化系统装置硬件的数字核心部分一般由CUP、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。

3.3开关量输入/输出回路。

开关量输入/输出回路由并行接口、光电耦合电路及中间继电器等组成，主要用于人机接口、发送信号等。

3.4人机对话接口回路

人机对话接口回路主要功能用于人机对话，如调试、定值整定、系统通信等。

3.5通信回路

综合自动化系统可分为多个子系统，通信回路的功能就是要完成各子系统间的通信及远程通信。

3.6电源

供电电源回路提供了整套装置所需要的直流稳压电源，以保证整个系统的可靠供电。

4、电线电缆

在变配电系统结构中，电缆线路与架空线路相比，具有成本高、维修费高等缺点；但是，电缆线路具有本身运行可靠、不易受外界影响，特别是在有腐蚀性气体和易燃、易爆场所，敷设电缆线路最为适宜。

4.1电力电缆

电缆是一种特殊的导线，在它几根（或单根）绞绕的绝缘导电芯线外面，包有绝缘层和保护层。按电缆采用的绝缘介质分为油浸纸绝缘电缆和塑料绝缘电缆。常见的塑料绝缘电缆有聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯电缆。

4.2电缆的敷设方式

（1）电缆的直埋敷设。此种方式一般适用于沿同一路径、线路较长且电缆根数不多的情况。

（2）电缆在电缆沟内敷设。此种方式主要适用于在厂区或建筑物内地下电缆数量较多时，以及城镇人行道开挖不便，且电缆需分期敷设的情况。

5、我厂变配电的运行实例

我厂变配电的方式是采用设立中心变电站的方式，通过中心变电站将进户电网电压降低至6kv，再通过高压电缆将电配出至各配电变压器，经过二次降压至400v，为我厂生产及运行、日常办公提供可用电。

由于我现厂区与前几年相比生产任务略有减少，造成厂内二次降压后的电网电压较高，使配出的三项电压平均在430v左右，超出设备额定的工作电压，这对我厂运行设备及办公用电设施损害较大。针对出现的此种现象，根据变压器工作原理、1#电力变压器（S7―6300/66）实际参数：变压器分接位置为五种，且都在变压器高压侧进行调整，分接位置Ⅰ，高压侧电压69300v，电流52.5A；分接位置Ⅱ，高压侧电压67650v，电流53.8A；分接位置Ⅲ，高压侧电压66000v，电流55.1A；分接位置Ⅳ，高压侧电压64350v，电流56.5A；分接位置Ⅴ，高压侧电压62700v，电流58A。变压器五种位置所对应的低压侧电压同为6300v，电流同为577.4A。由于1#电力变压器的高压侧分接位置现处于第Ⅴ种状态，通过公式⑴：n/1=V1/V2=V高/V低（V1=64350v（一次侧电压），V2=6300v（二次侧电压），V高=66000v（高压侧实际电压），V低（低压侧实际电压）），可得V低=V高・V2/V1=66000×6300÷64350≈6461.54v，已知配电变压器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为理想电压。因此，将变压器高压侧三项分接位置依次手动逆时针旋转调整轮五圈，调整至第Ⅳ种状态，将定位销回装到定位处，同时将防尘盖盖好，完成此项设置。

通过调整中心变电站的1#电力变压器的变比系数，将匝数比增大，可使得变压器一次降压后的电压值减小，同时使得变压器二次降压后的电压值减小，最终实现我厂电网电压的降低，以达到全厂运行设备及办公用电设施的额定工作电压，使其可长期稳定运行、工作，确保企业正常生产、生活，为企业减少了成本支出。

6结语

企业合理的变配电系统和结构是企业电力正常工作的基础。通过现园区供电运行的实例，在新园区供电设计方案评审中提出合理化意见，并已经在新园区建设中得以实施，使我公司供电系统更加合理、完善。

参考文献：

第8篇：变压器工作原理范文

关键词：500 kV变压器 过励磁 保护特点 效果 方式

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（a）-0023-02

超高压输电网络已经逐渐成为人们生产生活中的重要供电形式，500 kV变压器的应用也越来越广泛。500 kV变压器的工作电压较大，需要采用有效的措施保障电网运行的安全和稳定，因其工作结构和原理和普通的变压器有所不同，需要采用一些较为特殊的保护措施，过励磁就是这样一种能够起到良好保护效果的措施。变压器在实际使用当中，因为不注重对电压的控制和保护，导致变压器发生过励磁事故的情况经常发生，因而需要对过励磁的自身特点进行全面了解，针对其保护的特点采用相关措施，提高500 kV变压器的运行效果。

1 过励磁的内涵

发电机定子电压的控制，是靠调节转子励磁电流的大小来实现的。当定子运行电压高于额定电压，称为过励磁。过励磁在电流通过的过程中发挥着重要的调节和控制作用。这种情况在变压器的使用当中同样适用。变压器在进行生产的时候，通常会对变压器满载条件下的过励磁曲线进行整定，当变压器运行处在过励磁的条件状况下，能够在高电流通过时断开主变各侧断路器，从而保护整个变压器的安全稳定。过励磁能够起到良好的保护效果，对变压器的正常使用具有良好的作用和意义。想要有效提高过励磁保护的实际效果，就需要对励磁保护的曲线进行整定，这需要在变压器的基础之上进行，保证励磁保护继电器的励磁曲线能够处在变压器过励磁曲线的下方。同时还需要注意的是，变压器自身需要具有耐受励磁强度的水平，从而能够起到一定的保护作用[1]。

2 500 kV变压器过励磁的工作原理

大型变压器在正常运作的过程中，都需要安装过励磁进行有效保护，《继电保护和安全自动装置技术规程》中对过励磁的装置有明确规定，超过330 kV变压器需要安装过励磁。500 kV变压器过励磁主要是指铁芯中的磁感应强度超过额定磁感应强度的时候，所发生的励磁电流急剧增大的异常情况。500 kV变压器中通过的电流是有一定限度的，当实际运行过程中通过的电流超过了既定电流，将会给变压器造成较大的负荷，从而影响到变压器的实际使用情况，严重情况下还会出现一些安全事故，威胁到人们的生命财产安全。500 kV变压器过励磁的工作情况主要有以下几个方面：首先，当变压器内部的铁芯饱和时，如果漏磁通出现了增加的情况，那么经过油箱和一些金属结构时会加大涡流损耗。其次，当变压器的电压使用时间过长，励磁电流中的一些铁芯和金属构件中涡流损耗将会导致绕组的绝缘发生老化现象，还有可能会导致铁芯等部件出现变形问题[2]。一旦过励磁现象经常发生，那么500 kV变压器内部的绝缘寿命将会减少，影响着变压器的日常使用，还会埋下一定的安全隐患。500 kV变压器花费较高，涉及的方面也较多，发生安全事故造成的危害也极其巨大，影响范围十分广泛，并且这种变压器的检修工作十分困难，因而使用过励磁进行保护具有必要性。500 kV变压器出现故障时，过励磁会发出相关的警告信号，从而进行变压器切除的应急处理，保证变压器的运行安全。过励磁继电器是500 kV变压器使用过励磁保护的重要部位，对于提高变压器使用效果具有十分重要的意义[3]。过励磁继电器的测量原理接线图如下所示。

3 500 kV变压器过励磁的保护特点

3.1 反时限过励磁保护

500 kV变压器在实际运行的过程中，系统电压升高会影响到变压器产生过励磁。过励磁保护的作用较为明显，在500 kV变压器的工作中十分重要。变压器运行时，继电器反时限特性曲线想要有效发挥过励磁保护作用，需要保证该曲线能够停留在过励磁允许范围的曲线下方。如果过励磁的曲线能够和反时限特性曲线保持相交的状态，在一定程度上标明变压器继电器能够和过励磁起到的配合作用效果不够明显。500 kV变压器继电器的运行时间大于了变压器自身的运行时间，这就意味着变压器已经出现损坏之后，继电器还没有反应过来，未进行相应的继电器动作，没有发挥相应的作用[4]。

3.2 定时限过励磁保护

500 kV变压器过励磁比不超过1.1的时候，变压器过励磁产生的情况较少，表明500 kV变压器稳定运行的时间较长，能够有效保证供电工作的安全有效进行，为人们提供良好的电力。定时限过励磁保护主要是对500 kV变压器的过励磁设定一定的保护值，当电压程度超过变压器能承受的范围之外时，过励磁发生保护作用，而如果当变压器始终保持良好的运行状态进行工作，过励磁不会发生相应的动作。变压器在正常的运行过程中，可以对过励磁的曲线K值调低一点，这样能够起到良好的保护效果[5]。

4 结语

电力资源是当前社会最为重要的能源资源之一，对于人们的生产生活具有重大影响。500 kV变压器过励磁常见的保护特点主要有反时限过励磁保护和定时限过励磁保护两种，通过这两方面的保护措施，能够有效促进变压器的良好运转，提高电力运行的安全性和稳定性。

参考文献

[1] 许承峰.变电站变压器过励磁故障原因及预防[J].技术与市场，2013，20（3）：45-46.

[2] 陈旭，饶勇，殷光武，等.500 kV变压器过励磁保护探讨[J].中国高新技术企业，2015（17）：136-137.

[3] 康鑫，王亚娟，吴军.500 kV变压器保护配置与维护探讨[J].陕西电力，2014，42（1）：60-64.

第9篇：变压器工作原理范文

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.

关键词:电力变压器;工作原理;防火防爆措施;结论

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

中图分类号:F270 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0161-01

1工作原理

用于国内变压器的高压绕组一般联成Y接法,中压绕组与低压绕组的接法要视系统情况而决定。所谓系统情况就是指高压输电系统的电压相量与中压或低压输电系统的电压相量间关系。如低压系配电系统,则可根据标准规定决定。

高压绕组常联成Y接法是由于相电压可等于线电压的57.7%,每匝电压可低些。

1.1 国内的500、330、220与110kV的输电系统的电压相量都是同相位的,所以,对下列电压比的三相三绕组或三相自耦变压器,高压与中压绕组都要用星形接法。当三相三铁心柱铁心结构时,低压绕组也可采用星形接法或角形接法,它决定于低压输电系统的电压相量是与中压及高压输电系统电压相量为同相位或滞后30°电气角。

1.2 国内60与35kV的输电系统电压有二种不同相位角。

1.3 国内10、6、3与0.4kV输电与配电系统相量也有两种相位。在上海地区,有一种10kV与110kV输电系统电压相量差60°电气角,此时可采用110/35/10kV电压比与YN,yn0,y10接法的三相三绕组电力变压器,但限用三相三铁心柱式铁心。

1.4 但要注意:单相变压器在联成三相组接法时,不能采用YNy0接法的三相组。三相壳式变压器也不能采用YNy0接法。

三相五柱式铁心变压器必须采用YN,yn0,yn0接法时,在变压器内要有接成角形接法的第四绕组,它的出头不引出(结构上要做电气试验时引出的出头不在此例)。

1.5 不同联结组的变压器并联运行时,一般的规定是联结组别标号必须相同。

1.6 配电变压器用于多雷地区时,可采用Yzn11接法,当采用z接法时,阻抗电压算法与Yyn0接法不同,同时z接法绕组的耗铜量要多些。Yzn11接法配电变压器的防雷性能较好。

2送电

2.1 新变压器除厂家进行出厂试验外,安装竣工投运前均应现场吊芯检查;大修后也一样(短途运输没有颠簸时可不进行,但应作耐压等试验)。

2.2 变压器停运半年以上时,应测量绝缘电阻,并做油耐压试验。

2.3 变压器初次投入应作≤5次全电压合闸冲击试验,大修后为≤3次同时应空载运行24h无异常,才能逐步投入负载;并做好各项记录。目的是为了检查变压器绝缘强度能否承受额定电压或运行中出现的操作过电压,也是为了考核变压器的机械强度和继电保护动作的可靠程度。

2.4 新装和大修后的变压器绝缘电阻,在同一温度下,应不低于制造厂试验值的70%。

2.5 为提高变压器的利用率,减少变损,变压器负载电流为额定电流的75%～85%时较为合理。

3巡检项目

变配电所有人值班时,每班巡检一次,无人值班可每周一次,负荷变化激烈、天气异常、新安装及变压器大修后,应增加特殊巡视,周期不定。

负荷电流是否在额定范围之内,有无剧烈的变化,运行电压是否正常。

4定期试验和保养

4.1 油样化验――耐压、杂质等性能指标每三年进行一次,变压器长期满负荷或超负荷运行者可缩短周期。

4.2 高、低压绝缘电阻不低于原出厂值的70%(10MΩ),绕组的直流电阻在同一温度下,三相平均值之差不应大于2%,与上一次测量的结果比较也不应大于2%。

4.3 变压器工作接地电阻值每二年测量一次。

4.4 停电清扫和检查的周期,根据周围环境和负荷情况确定,一般半年至一年一次。

5保护选择

5.1 变压器一次电流=S/(1.732*10),二次电流=S/(1.732*0.4)。

5.2 变压器一次熔断器选择=1.5～2倍变压器一次额定电流(100kVA以上变压器)。

5.3 变压器二次开关选择=变压器二次额定电流。

5.4 800kVA及以上变压器除应安装瓦斯继电器和保护线路,系统回路还应配置相适应的过电流和速断保护;定值整定和定期校验。

6并行条件

应同时满足以下条件:联接组别应相同、电压比应相等(允许有±0.5%的误差)、阻抗电压应相等(允许有±10%的差别)、容量比不应大于3∶1。

三相变压器是3个相同的容量单相变压器的组合。它有三个铁芯柱,每个铁芯柱都绕着同一相的2个线圈,一个是高压线圈,另一个是低压线圈。

7防火防爆措施

电力变压器是电力系统中输配电力的主要设备。在运行中,如变压器内部发生过载或短路,绝缘材料或绝缘油就会因高温或电火花作用而分解,膨胀以至气化,使变压器内部压力急剧增加,可能引起变压器外壳爆炸,大量绝缘油喷出燃烧,油流又会进一步扩大火灾危险。

8结论

在电力拖动系统或自动控制系统中,变压器作为能量传递或信号传递的元件,也应用得十分广泛。在其他各部门,同样也广泛使用各种类型的变压器,以提供特种电源或满足特殊的需要。

参考文献: