降壓變壓器工作原理詳解

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降壓變壓器是把指輸入端的較高電壓，轉換為輸出相對偏低的理想電壓，從而達到降壓的目的變壓器。 降壓變壓器是輸變電系統中十分重要的設備，其正常運行不僅關系到本身的安全、用戶的可靠供電，而且直接影響電力系統的穩定。

降壓變壓器保護的配置應該滿足在任何情況下，都不能燒毀變壓器，使事故擴大，影響電力系統的穩定。

降壓變壓器工作原理

是電磁感應原理，現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理：當一次側繞組上加上電壓時，流過電流在鐵芯中就產生交變磁通這些磁通稱為主磁通，主磁通會穿過，一次，二次繞組，繞組內會產生感應電動勢，這時如果二次側接入負載，便會有電流流出，產生電能。

原理說明

式中：E--感應電勢有效值f--頻率N--匝數主磁通最大值由于二次繞組與一次繞組匝數不同，感應電勢E1和E2大小也不同，當略去內阻抗壓降后，電壓大小也就不同。

當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流，這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流時，也在鐵芯中產生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流為用來平衡，所以這部分電流隨著變化而變化。當電流乘以匝數時，這就是磁勢。

電磁裝置

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能電壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組一次繞組的二次繞組的電壓相量 U1電壓相量 U2電流相量 I1電流相量 I2電動勢相量 E1電動勢相量 E2匝數 N1匝數 N2同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為φm ，該磁通量稱為主磁通。

繼電保護原理

在研究電力系統的運行及故障，以及探討應對異常反應的對策時，在這些過程中主要用有觸點的繼電器來保護電力系統以及降壓變壓器、發電機、輸電線路等元件，來使其避免損害，這也就稱為繼電保護，它主要就是在電力系統發生故障時可以向運行的工作人員及時的發出預警信號，或者是向控制的斷路器發出跳ICJ的命令，來控制離發生故障的元件最近的跳ICJ裝置，讓故障元件及時的從電力系統中斷開，從而更大程度的降低電力元件的損傷，降低電力系統安全供電的風險，因此明白繼電保護裝置的原理十分重要，下圖是一種類型的繼電保護原理機構圖。

電力系統中的降壓變壓器等的中有異常存在時，除了要加強監管外，同時也要聯系繼電保護人員處理那些可能引起誤動的保護退其出口壓板，退出時常見的有以下的異常情況

（1）在發出“母差交流短線”、“母差直流電壓消失”這些信號時，還有母差不平衡電流不為零時以及無專用旁路母線的母聯開關串代線路操作這些情況下要更加注意 ;

（2）當直流電流消失時還有定期通道試驗參數不符合要求的時候，裝置故障或通道異常信號發出無法復歸時，繼保人員都需要做出及時退出的應對措施;還有在變壓器運行中加油、濾油或換硅膠時;需要打開呼吸系統來放油塞子、放氣門之類的，都需要進行嚴格的監視，一方繼電保護出現問題，當然針對這些問題會有一些相應的保護措施。

基本運行條件

220kV降壓變壓器擔當了從220kV高壓輸入轉化為低壓的責任，其在規定的冷卻條件下，可按銘牌規定運行、無論變壓器分接頭在任何位置，只要所加一次電壓不超過相應額定值的5%，溫度滿足溫升要求，則變壓器二次側可帶額定電流。

對于特殊的使用情況，允許在不超過110%的額定電壓下運行，對電流與電壓的相互關系如無特殊要求，當負載電流為額定電流的K（K≤1）倍時，按以下公式對電壓U加以限制U（%）=110-5K2。

220kV降壓變壓器冷卻器運行要求

變壓器不允許在無冷卻器條件下運行，冷卻器應配雙電源，正常使用時兩段電源均投入，并互為備用。主變壓器冷卻器在正常運行時，除主用外，還須配一組輔助，一組備用，并按規定定期輪換使用。

變壓器溫度極限的運行要求

油浸式變壓器在運行中上層油溫和各部件溫升不得超過一定的規定值。

變壓器絕緣電阻的要求

根據國標要求，額定電壓1000V以上的線圈用2500V搖表測量絕緣電阻，額定電壓在1000V以下的線圈用500或1000V搖表測量絕緣電阻。變壓器的絕緣吸收比R60/R 15不低于1.3）變壓器絕緣電阻不得低于前次在相同溫度下所測值的700Ic、且電阻值最低不得小于1 MΩ/kV。

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