三相变压器工作原理

变压器工作原理

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、铁心（磁芯）、器身、散热器、储油箱、高压套管、瓦斯继电器、压力释放阀、呼吸器、连接油管等。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。变压器是静止的电磁装置，变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能。变压器的主要部件是：一个铁心和套在铁芯上的两个绕组。与电源相连的绕组，接收交流电能，称为一次绕组，与负载相连的绕组，送出交流电能，称为二次绕组。当变压器一次侧施加交流电压U1，流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通，这个交变磁通不仅穿过一次绕组，同时也穿过二次绕组，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低，当变压器二次侧开路，即变压器空载时，一二次端电压与一二次绕组匝数成正比，变压器起到变换电压的目的。当变压器二次侧接入负载后，在电动势E2的作用下，将有二次电流通过，该电流产生的电动势，也将作用在同一铁芯上，起到反向去磁作用，但因主磁通取决于电源电压，而U1基本保持不变，故一次绕组电流必将自动增加一个分量产生磁动势F1,以抵消二次绕组电流所产生的磁动势

F2,在一二次绕组电流L1、L2作用下，作用在铁芯上的总磁动势（不计空载电流I0),F1+F2=0, 由于F1=I1N1,F2=I2N2,故

I1N1+I2N2=0,由式可知，I1和I2同相，所以I1/I2=N2/N1=1/K 由式可知，一二次电流比与一二次电压比互为倒数，变压器一二次绕组功率基本不变，（因变压器自身损耗较其传输功率相对较小），二次绕组电流I2的大小取决于负载的需要，所以一次绕组电流I1的大小也取决于负载的需要，变压器起到了功率传递的作用。

变压器瓦斯继电器的保护及动作原理

瓦斯保护是变压器的主要保护，能有效地反应变压器内部故障。该装置安装在变压器与储油柜的连接管路上，轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成，作用于信号。重瓦斯继电器由档板、弹簧、干簧触点等组成，作用于跳闸。正常运行时，瓦斯继电器充满油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。当变压器内部故障时，故障点局部发生高热，引起附近的变压器油膨胀，油内溶解的空气衩逐出，形成气泡上升，同时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时，排出的瓦斯缓慢地上升而进入瓦斯继电器，使油面下降，开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动，使干簧触点接通，发出信号。当变压器内部故障严重时，产生强烈的瓦斯，使变压器内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通，作用于跳闸。

压力释放阀的作用

压力释放阀是用来保护油浸式变压器的压力保护装置，当变压器

发生内部故障（短路、接地）时会产生大量气体，它可以防止油箱变形或爆裂。该装置采用定向喷油安装方式，避免了大范围的喷油和污染。该装置的开启压力一般为55kpa（该压力一般为变压器油箱安全压力的0.6-0.7倍），关闭压力一般为34kpa。该装置设有一个信号开关，其常开接点喷油时闭合，此点一般引入变压器的非电量保护装置，发出信号时跳开变压器两侧开关。

变压器呼吸器的作用

变压器呼吸器又称吸湿器主要由玻璃罩罐、连接管、油封杯、隔离网、硅胶及变压器油组成。硅胶主要盛装在玻璃罩罐内，当变压器油温下降时，油箱内体积缩小，就会吸入一些气体，硅胶就对吸入呼吸器的气体起到去湿吸潮的作用。变压器油盛在油杯内，能够将硅胶与大气隔离，只有进入到变压器油箱内的空气才能通过呼吸器中的硅胶，从而延长硅胶的使用寿命。干燥情况下硅胶多呈蓝色，当吸入潮气时渐渐变成粉红色。