1、1882年高拉德(Gaulard)和吉伯斯(Gibbs)的交流供电系统获得英国专利。他们利用一种叫做“第二发电机”(具有开口铁心,是变压器的前身)的设备来升高和降低电压。
2、1890年AEG(原德国通用电气公司)工厂的多里弗-多布罗夫斯基(M. O. Dolivo-Dobrowsky)发明了三相变压器。
3、由于电力作为能源,可以从能源产地将煤炭、石油、天然气或核能等转换成电力后,很方便地通过变压器由输电线路将电能输送到需要动力能源的地方。
4、电力输送比其他形式的能源输送都更简单、方便,因此,电力变压器给经济的发展,提供了可靠的、不间断的能源。
5、一般情况下,能源基地和需要动力能源的地方会有一定的距离,为了经济地远距离输送电力,必须将发电机电压提高到输电电压,而在电力用户处,再将输电电压降低到用户使用的电压,升高和降低电压的设备是变压器。
6、按变压器绕组结构分类——双绕组变,三绕组变,多绕组变,自耦变,分裂变。
7、按变压器铁心结构分类——心式变压器,壳式变压器,卷铁心变压器 8、按冷却介质分类——油浸变压器、干式变压器、充气变压器
9、变压器的额定电压应与所连接的输电线路电压相等,我国输电线路电压等级有(kV):0.38 3 6 10 15(20) 35 63 110 220 330 500 750 1000
10、输变电线路始端的电压考虑了线路的压降将比终端电压为高,35 kV以下电压等级的始端电压比电压等级要高5%,而35 kV以上的要求高10%
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11、高压额定电压等于线路始端电压的变压器为升压变压器,等于线路终端电压的变压器为降压变压器
12、国家标准规定我国变压器容量有: 50 63 80 100 125 160 200 315 400 500 630 800 1000 … 等
13、阻抗电压是变压器的重要参数之一,对变压器并联运行、故障短路电流、动、热稳定性、端电压变化率等运行性能起重大影响、作用
14、当变压器二次侧空载(开路)时,在额定电压、额定频率下,一次绕组中通过的电流I0称为空载电流,所以又称为励磁电流,一般以额定电流的百分数表示
15、磁路参数与电路参数的对应关系 磁通势 NI 磁通 Φ 磁导率 μ 磁阻 Rm Φ = NI / Rm 电动势 E 电流 I 电阻率 ρ 电阻 R I = E / R 16、电磁感应定律:线圈中感应电动势的大小与穿越同一线圈的磁通量的变化率成正比
17、变比:变压器空载运行时原、副边电压之比或匝数之比:k12 =U1 /U2 = E1 /E2 = w1 /w2
18、变压器内部有损耗,变压器的输入功率总是大于输出功率,输出功率 / 输入功率 = 变压器效率,它随负载的变化而变化
19、某一物理量的实际数值与选定的一个同单位的固定数值(基值)的比值叫标么值
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20、铁损为基本铁损(包括磁滞损耗、涡流损耗)和附加铁损(包括漏磁通引起的、接缝损耗)之和
21、线圈的绕向为左绕向和右绕向
22、电力变压器的常用联结组为:1) Yyn0 2)Dyn11 3)YNd11 23、变压器并联运行的条件:变比相同、联结组别相等、阻抗电压百分数相等
24、我国三峡工程发电机升压变压器的额定电压为550kV、额定容量是840000kVA
25、发电机发出的电压在10.5~20kV范围,大型动力设备电压在3~10kV范围,小型动力设备电压通常为380,220伏
26、变压器是一种静止电器,由绕在共同铁心上的两个或两个以上的线圈组成,它们通过交变磁场联系着。把某种等级的电压与电流转变成同频率的另一种等级的电压与电流。
27、额定电压是指变压器长时间运行时所能承受的工作电压,通常额定电指线电压,以kV表示。
28、个变压器正常使用条件:a. 海拔b. 环境温度和冷却介质温度c. 电源电压的波形d. 三相电源电压对称e. 安装环境
二、问答
1、电力输送的距离越远,输送的功率越大,要求输电电压越高,写出系统电压从0.4kV到1000kV中的两个不同电压等级的输送距离和输送功率(3分)
答案:各电压等级的输送距离和输送功率 系统电压(kV) 输送距离(km) 3/7
输送功率(万kW) 0.4 3 10 35 110 220 330 500 750 1000 0.6及以下 1~3 6~20 20~50 50~150 200~400 500 800 1000以上 2000以上 0.01 0.01~0.1 0.02~0.2 0.2~1 1~5 10~50 20~100 150 200~500 500 以上 2、写出三种特种变压器名称(3分) 答案:
整流变,用于把交流电能变换为直流电能的场合。 ——牵引变压器(地铁) ——励磁变压器 变频变压器
电炉变,用于把电能转换为热能的场合。 试验变,供高压试验用的变压器。 矿用变压器,供矿井下使用的变压器。 船用变压器,供船舶上用的变压器。 中频变压器。 大电流变压器。
牵引变压器,为铁道电机车供电用的变压器。
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电机车变压器,用于电机车头上的变压器。
3、写出下列电压等级电力变压器设备最高电压:3kV;6kV;63kV;220kV;330kV;1000 kV(3分)
答:3.5 kV 6.9 kV 69 kV 252 kV 363 kV 1100 kV
4、写出单相电力变压器和三相电力变压器计算公式和符号说明(8分) 答:其计算公式如下:
单相电力变压器 S r = Ur Ir 三相电力变压器 S r =√‾3· Ur Ir
式中:Ur——电力变压器二次侧的额定电压,kV。 I r ——电力变压器二次侧的额定电流,A。 S r——额定容量(视在功率),kVA。
5、阻抗电压曾经叫做短路电压、断路阻抗。把变压器二次绕组短路,在一次绕组上慢慢地升高电压,当二次绕组的短路电流等于额定值时,此时在一次侧所施加的电压Uk1,叫做阻抗电压。阻抗电压Uk的百分值如何表示(按教材公式描写)?(3分)
答:通常以阻抗电压Uk的百分值表示: Uk % =(Uk1 / Ur1)100%
6、负载损耗Pk是把变压器二次绕组短路,在一次绕组额定分接头位置上通入额定频率的额定电压,此时变压器所消耗的功率Pk称为负载损耗。它包括哪两部分?(5分)
答:(1)直流电组损耗(I2R0),取决于绕组的直流电阻值。
(2)附加损耗,是由于漏磁在绕组中造成的涡流、环流引起的损耗和在金属结构件中产生的杂散损耗之和。
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7、解释:OSFPSZ----25000/220含义(3分)
答:自耦三相强迫风冷三绕组铜线有载调压额定容量为25000kVA的高压绕组电压等级为220kV的电力变压器。
8、写出基尔霍夫两个定律的文字描述:(6分) 答:第一定律
对任何一节点来说,流入(或流出)该节点的代数和等于零,这就是基尔霍夫第一定律。
第二定律
在电路的任何闭合回路中,各段电压的代数和等于零。这就是基尔霍夫定律。在电路任何回路中,其各个电阻上电压的代数和等于各个电势的代数和,这是第二定律的另一种表达式。
9、描述什么是主磁通?它的路径?(3分) 答:主磁通:把链接着原副边绕组的磁通称主磁通 路径:沿铁心磁材料形成闭合回路 10、什么是漏磁通?它的路径?(3分)
答:漏磁通:只链自身绕组,不链另一绕组的磁通 路径:除走铁磁材料外,还走非铁磁村料形成闭合回路。
附加题:已知变压器空载运行是原边的电势平衡公式,和副边电压与电势的关系:(10分)
U1 = - E1+I0(r1+jx1) U2 = E2
E1 = -jω(w1 /√2)Φm E2 = -jω(w2 /√2)Φm
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请按上面的公式画出变压器的空载向量图(应包括U1、U2、E2 、E2、I0、 I0a、 I0r、Φ等变量)。
答案:
U1 j I0 x1 I0 r1 -E1 I0 I0r I0a Φ
E1 变压器空载时的向量图
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