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常州变压器的进出接线方法

2019-03-22 点击量:555

  常州变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、、稳压(磁饱和常州变压器)等。

  常州变压器工作原理

  常州变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。***简单的铁心常州变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成,如下图所示。

  常州变压器原理

  常州变压器原理铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈(或原线圈),另一个线圈接用电器称为次级线圈(或副线圈)。实际的常州变压器是很复杂的,不可避免地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁心发热)和漏磁(经空气闭合的磁感应线)等,为了简化讨论这里只先容理想常州变压器。理想常州变压器成立的条件是:忽略漏磁通,忽略原、副线圈的电阻,忽略铁心的损耗,忽略空载电流(副线圈开路原线圈线圈中的电流)。例如常州变压器在满载运行时(副线圈输出额定功率)即接近理想常州变压器情况。

  常州变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当常州变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1,U2=e2(原线圈物理量用下角标1表示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称常州变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即常州变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。

  进而得出:U1/U2=N1/N2

  在空载电流可以忽略的情况下,有I1/ I2=-N2/N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比,且相位差π。进而可得

  I1/ I2=N2/N1

  理想常州变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想[citynhttp://handan.lcjyg.com/ame]变压器本身无功率损耗。实际常州变压器总存在损耗,其效率为η=P2/P1。常州变压器的效率很高,可达90%以上。

  常州变压器接线方法

  星形连接和三角形连接是三相常州变压器中三个原边线圈与三相交流电源连接的两种接线组别,如下图(a)、(b)所示。当星形连接(Y形)连接时,首端1U1、1V1、1W1为引出端时,将三相末端1U2、1V2、1W2连接在一起成为中性点,若要把中性点引出,则以“N”标志,接线方式用YN表示。同样,三个副线圈的连接方式也应当有这两种接法。

  三相常州变压器原、副边绕组都可用星形连接、三角形连接,用星形连接时,中性点可引出,也可不引出,这样原、副边绕组可有如下的组合:Y/Y或Y/Yn;Y/△或Yn/△;△/Y或△/Yn;△/△等连接方式。

  但是,这些组合符号不足以完全说明原、副边绕组连接关系的全部情况,还应进一步用时针表示法来说明原、副边绕组间电动势的相位关系。

  时钟盘上有两个指针,12个字码,分成12格,每格代表一个钟,一个圆周的角度是360°,故每格式30°。以短针顺时针的方向计算,例如12点和11点之间应该是30°*11=330°;反过来时针向前转了300°,那必定指示300°/30°=10点。常州变压器的连接组别就是用时计的表示方法说明原、副边线电压的相位关系。

  三相常州变压器的一次绕组和二次绕组由于接线方式的不同,线电压间有一定相位差。以一次线电压作长针,把它固定在12点上,二次侧相应线电压相量作为短针,如果他们相隔330度,则二次线电压相量必定落在330°/30=11点,如右图所示。如果相差180°,那么二次电压相量必定落在6点上,也就是说这一组三相常州变压器接线组别属于6点。

  Y/Y连接

  如下图所示,原副边绕组不仅都是Y连接,而且原边和副边都以同极性端作为首端,因此从相量图上可以看出原、副边的电动势是同相位,所以应标记为“12”,即把这种连接标记为Y/Y-12连接组。新标准用(y,y0)表示在图(b)中原、副边的极性不同,因此同相量图上可以看出原副边的180°相位差,所以应标记为“6”,即这种连接法成为Y/Y-6连接组(新标准用y,y6表示)。

  Y/△连接

  在下图(a)中奖原边结成Y而副边结成△,原、副边绕组都可以同极性端作为首端,此连接方法为Y/△-11连接组(新标准:y,d11)。


  常州变压器处的零线跟地线接在一起,这叫“重复接地”,是为了系统稳定地取得220伏电源,其好处就是现在广泛采用的380/220V系统。

  常州变压器的接头弄出来,马上就有一个零序电流互感器,套装在零线母排上,主要是保护常州变压器的,它不会允许常州变压器的零线上有大的电流出现,那样就是有故障了。有一个主开关,常常这个开关是带有漏电保护功能的,它不允许线路的任何一部分接地,人体意外碰触,就会造成这个开关掉闸断电,能起到保护人身安全的作用。所以,这部分是不允许零线和地线接在一起的,也叫TN-S系统。

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