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電力工程使用
電能的使用已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的一切領(lǐng)域,成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸以及國(guó)防的主要?jiǎng)恿π问胶腿藗兗彝ド钪胁豢扇鄙俚哪茉矗谕蟿?dòng)、照明、電熱、電化學(xué)和通信等方面得到了廣泛的應(yīng)用。電能作為一種產(chǎn)品,和其他類型的產(chǎn)品不同之處是它不能儲(chǔ)存。所以,由發(fā)電廠、輸電線路、變電所和配電網(wǎng)組成的電力系統(tǒng)每時(shí)每刻所生產(chǎn)、輸送的電能,都和用戶電能的消費(fèi)量相一致。這就使得電力生產(chǎn)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活息息相關(guān)。即便是短時(shí)的停電也帶來(lái)很大的危害,大面積停電會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成損失,給人民生活造成不便。因此,在電力工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中都注意供電的高度可靠。
變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。
在電器設(shè)備和無(wú)線電路中,變壓器常用作升降電壓、 匹配阻抗,安全隔離等。在發(fā)電機(jī)中,不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定線圈,均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì),此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng),這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng),變換電壓,電流和阻抗的器件。
變壓器的基本形式,包括兩組繞有導(dǎo)線之線圈,并且彼此以電感方式稱合一起。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時(shí),于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓,而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。
一般指連接交流電源的線圈稱之為一次線圈;而跨于此線圈的電壓稱之為一次電壓。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓,是由一次線圈與二次線圈間的匝數(shù)比所決定的。因此,變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種
其上繞有一次與二次的線圈。 基于鐵材的高導(dǎo)磁性,大部分磁通量局限在鐵芯里,因此,兩組線圈藉此可以相當(dāng)高程度之磁耦合。在一些變壓器中,線圈與鐵芯二者間緊密地結(jié)合,其一次與 二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數(shù)比相同。因此,變壓器之匝數(shù)比,一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能,使得變壓器已成為 現(xiàn)代化電力之一重要附屬物,輸電電壓使得長(zhǎng)途輸送電力為經(jīng)濟(jì),至于降壓變壓器,它使得電力運(yùn)用方面加多元化,可以這樣說(shuō),沒(méi)有變壓器,現(xiàn)代工 業(yè)實(shí)無(wú)法達(dá)到目前發(fā)展的現(xiàn)狀。
變壓器又有其做試驗(yàn)而用的,稱之為試驗(yàn)變壓器,分別可以分為 充氣式,油浸式,干式等試驗(yàn)變壓器,是發(fā)電廠、供電局及科研單位等廣大用戶的用來(lái)做交流耐壓試驗(yàn)的基本試驗(yàn)設(shè)備,通過(guò)了局的,用于對(duì)各種 電氣產(chǎn)品、電器元件、絕緣材料等進(jìn)行規(guī)定電壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。
對(duì)不同類型的變壓器都有相應(yīng)的技術(shù)要求,可用相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表示。如電源變壓器的主要技術(shù)參數(shù)有:額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級(jí)、溫升、電壓調(diào)整率、絕緣性能和防潮性能。對(duì)于一般低頻變壓器的主要技術(shù)參數(shù)是:變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等。
電壓比:
變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和N2,N1為初級(jí),N2為次級(jí)。在初級(jí)線圈上加一交流電壓,在次級(jí)線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)N2>N1 時(shí),其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要比初級(jí)所加的電壓還要高,這種變壓器稱為升壓變壓器;當(dāng)N2
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