变压器常识,牛逼啊
变压器的基本常识,你知道多少呢?

变压器的基本常识,你知道多少呢?
一、变压器基本常识
1、变压器定义、作用
变压器是一种相对静止的电气设备,由绕在同一个铁心上的两个或两个以上的绕组组成的,绕组之间通过交变的磁通的相互联系。
为了把发电厂发出的电能经济的传输、合理的分配以及安全的使用,都要用到电力变压器。
2、变压器工作原理
简单说变压器的工作原理就是“电生磁,磁生电”。
变压器的初级(一次)线圈和次级(二次)线圈共同绕在一个铁芯上,当一次线圈通入电压U1后,在铁芯中产生交变磁通,这个磁通穿过一次绕组和二次绕组,根据电磁感应定律,在一次绕组和二次绕组中分别产生感应电势E1和E2。
根据电磁感应定律可知,一次侧、二次侧绕组的感应电势分别为:E1/E2=U1/U2=N1/N2=K (k为变比)
3、变压器基本构成
油浸式变压器通常由七个部分组成,具体如下:
干式变压器通常由四大部分组成,具体如下:
4、变压器结构示意图
三相油浸式电力变压器外形图
干式电力变压器外形图
5、常用变压器定义
6、变压器分类
变压器按相数分类
变压器按冷却方式分类
变压器按调压方式分类
7、变压器型号表示方法
油浸式变压器产品型号说明
8、变压器技术参数
变压器在规定的使用环境和运行条件下,主要技术数据主要包括:额定容量、额定电压及其分接、额定频率以及额定性能数据(阻抗电压、空载电流、空载损耗和负载损耗)等。
16个变压器知识,知道12个就算厉害了!

16个变压器知识,知道12个就算厉害了!变配电运行中,变压器必不可少,熟悉和掌握变压器的基本常识是非常有必要的,变压器的基本知识储备是每一个电力人必备的技能!1、什么叫变压器?在交流电路中,将电压升高或降低的设备叫变压器,变压器能把任一数值的电压转变成频率相同的我们所需的电压值,以满足电能的输送,分配和使用要求。
例如发电厂发出来的电,电压等级较低,必须把电压升高才能输送到较远的用电区,用电区又必须通过降压变成适用的电压等级,供给动力设备及日常用电设备使用。
2、变压器是怎样变换电压的?变压器是根据电磁感应制成的。
它由一个用硅钢片(或矽钢片)叠成的铁芯和绕在铁芯上的两组线圈构成,铁芯与线圈间彼此相互绝缘,没有任何电的联系。
经理论证实,变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关,可用下式表示:初级线圈电压/次级线圈电压=初级线圈匝数/次级线圈匝数说明匝数越多,电压就越高。
因此可以看出,次级线圈比初级线圈少,就是降压变压器。
相反则为升压变压器。
3、变压器设计有哪些类型?按相数分有单相和三相变压器按用途分有电力变压器,专用电源变压器,调压变压器,测量变压器(电压互感器、电流互感器),小型电源变压器(用于小功率设备),安全变压器.按冷却方式分有油浸式和空气冷却式。
4、变压器部件是由哪些部分组成的?变压器部件主要是由铁芯、线圈组成,此外还有油箱、油枕、绝缘套管及分接开头等。
5、变压器油有什么用处?变压器油的作用是:(1)、绝缘作用(2)、散热作用6、什么是自耦变压器?自耦变压器只有一组线圈,次级线圈是从初级线圈抽头出来的,它的电能传递,除了有电磁感应传递外,还有电的传送,这种变压器硅钢片和铜线数量比一般变压器要少,常用作调节电压。
7、调压器是怎样调压的?调压器的构造与自耦变压器相同,只是将铁芯作成环形线圈就绕在环形铁芯上。
次级线圈抽头用一个可以滑动的电刷触头,使触头沿线圈表面环形滑动,达到平滑的调节电压作用。
第一章 变压器的基本知识

第一章变压器的基本知识变压器是一种电能转换装置,它以相同的频率,但往往是不同的电压和电流把能量从一个或多个电路转换到另一个或多个电路中去,它由一个硅钢片叠成的铁芯和围绕着铁芯的绝缘铜线或铝线绕组所组成。
在电力系统中变压器是一种重要的设备,(1)用升压变压器可以将电源端的电压升高到几十万伏(目前最高的电压为交流1000KV),以降低输送电流,减少输电线路上的电能损耗,将电能进行远距离输送.(2)用降压变压器可以将高电压降低到适合不同用户用电设备的不同电压等级的电压,以满足各类用户的用电需求。
变压器的最基本型式,包括两组绕有导线的线圈,并且彼此以电感方式称合一起。
当一交流电流(具有某一已知频率) 流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链的程度。
一般指连接交流电源的线圈称之为“一次线圈”;而跨于此线圈的电压称之为“一次电压”。
在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈间的“匝数比”所决定的。
因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。
大部份的变压器均有固定的铁芯,其上绕有一次与二次的线圈。
基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁芯里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度的磁耦合。
在一些变压器中,线圈与铁芯二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者的线圈匝数比相同。
因此,变压器的匝数比,一般可作为变压器升压或降压的参考指标。
由于此项升压与降压的功能,使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物,提升输电电压使得长途输送电力更为经济,至于降压变压器,它使得电力运用方面更加多元化。
第一节变压器的种类变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等等,变压器的规格和品种繁多,分类的方法不尽相同;变压器按用途可以分为:升压变压器、降压变压器、配电变压器、联络变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变压器试验变压器转角变压器大电流变压器励磁变压器等;按冷却方式分:(1)干式变压器:依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。
变压器的基础知识

变压器的基础知识变压器是一种电力传输和转换设备,广泛应用于电力系统中。
它通过电磁感应原理实现了电压的升降转换。
本文将介绍变压器的基础知识,包括工作原理、结构和应用等方面。
一、工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应现象。
当变压器的一侧通以交流电流时,产生的交变磁场会穿过另一侧的线圈,从而在该线圈中感应出电动势。
根据楞次定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
通过合理设计线圈的匝数比,可以实现输入端电压和输出端电压的升降转换。
二、结构组成变压器主要由铁心、一次线圈和二次线圈组成。
铁心是由高导磁率的硅钢片叠压而成,以提高磁通的传导效率。
一次线圈位于铁心的输入端,通以输入电流;二次线圈位于铁心的输出端,输出电流经由其流出。
通过铁心的引导和线圈的匝数比例,可以实现输入输出电压的转换。
三、工作模式根据输入输出电压的关系,变压器可分为升压变压器和降压变压器两种工作模式。
升压变压器将输入电压升高到输出电压,适用于输电线路中远距离输送电能;降压变压器将输入电压降低到输出电压,适用于家庭和工业用电。
四、应用领域变压器被广泛应用于电力系统中。
在输电过程中,变压器起到调整电压、降低线路损耗和提高传输效率的作用。
在家庭和工业用电中,变压器被用于将高电压的输电线路电压降低到安全可靠的电压,以供给各类电器设备使用。
此外,变压器还应用于电力设备的测试、实验和研究等领域。
五、常见问题1. 变压器有哪些常见故障?常见的变压器故障包括短路故障、绝缘损坏、线圈过热和冷却系统故障等。
2. 变压器的效率如何衡量?变压器的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来衡量,通常以百分比形式表示。
3. 变压器的额定容量是什么意思?变压器的额定容量是指其设计和制造时可以连续运行的功率上限,通常以千伏安(kVA)为单位。
六、总结变压器是电力系统中不可或缺的设备,通过电磁感应原理实现了电压的升降转换。
它具有结构简单、工作可靠、效率高等优点,被广泛应用于输电和配电系统中。
变压器基本知识

变压器基本知识变压器是一种电力设备,用于改变交流电的电压。
它是电力系统中不可或缺的一部分,广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。
本文将从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍变压器的基本知识。
一、变压器的基本原理变压器的基本原理是利用电磁感应的原理,通过交变磁场的作用,将输入端的交流电能转换为输出端的交流电能,并且改变了电压的大小。
变压器的工作基于法拉第电磁感应定律,即磁场的变化会引起绕组中感应电动势的变化。
二、变压器的结构构造变压器主要由铁心和绕组组成。
铁心是由硅钢片叠压而成,用于提高磁路的磁导率和减小磁通损耗。
绕组则分为输入绕组和输出绕组,通过绕制在铁心上的线圈实现电能的转换。
三、变压器的工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应的相互作用。
当输入绕组通过交流电时,会在铁心中建立一个交变磁场,进而感应输出绕组中的电动势。
根据电磁感应定律,当输出绕组的匝数较大时,输出电压就会降低;反之,当输出绕组的匝数较小时,输出电压就会升高。
四、变压器的应用领域变压器广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。
在电力输配电中,变压器起到调节电压的作用,将高电压输电线路上的电能通过变压器降压为适合家庭和工业用电的低电压。
在电力变换中,变压器用于将交流电转换为直流电,满足不同电器设备的供电需求。
在电力传输中,变压器则用于提高输电效率,减小线路损耗。
总结:本文从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍了变压器的基本知识。
变压器作为电力系统中不可或缺的一部分,其重要性不言而喻。
希望通过本文的介绍,读者能够对变压器有更深入的了解,并能够在实际应用中灵活运用变压器的知识。
电力变压器知识点总结大全

电力变压器知识点总结大全一、电力变压器的基本原理1. 电力变压器的定义电力变压器是一种用于改变交流电压大小的电气设备,它通过电磁感应原理来实现输入和输出电压之间的变换。
2. 电力变压器的基本结构电力变压器由铁芯、初级绕组和次级绕组组成。
铁芯通常由硅钢片堆叠而成,以提高磁路的磁导率,从而减小损耗。
3. 电力变压器的工作原理当交流电流通过初级绕组时,产生的磁场会在铁芯中感应出次级绕组中的电动势,从而实现电压的变换。
4. 电压变比电力变压器的变比是指次级侧电压与初级侧电压之比,通常用K表示。
变比K=U2/U1,其中U2为次级侧电压,U1为初级侧电压。
5. 变压器的损耗电力变压器的损耗主要包括铁芯损耗和铜损耗。
铁芯损耗是由于铁芯在磁化和去磁化过程中产生的能量损失,而铜损耗是由于绕组中电流通过导线产生的焦耳热引起的损耗。
6. 电力变压器的额定容量电力变压器的额定容量是指其能够持续运行的最大功率,通常用千伏安(kVA)为单位。
二、电力变压器的分类1. 按变压器结构分类(1)壳式变压器:铁芯和绕组都装在金属壳体中,适用于较小的变压器。
(2)油浸式变压器:铁芯和绕组浸泡在绝缘油中,主要用于大型变压器。
(3)干式变压器:铁芯和绕组使用绝缘材料进行绝缘,不需要使用绝缘油,适用于一些特殊场合。
2. 按变压器用途分类(1)配电变压器:用于改变配电系统中的电压大小,将高压电流降压到低压电流。
(2)整流变压器:用于整流设备中,将交流电压变为直流电压。
(3)隔离变压器:用于隔离电路,起到电气绝缘和电流传输作用。
3. 按变压器的配置分类(1)三相变压器:包括三相三线及三相四线变压器。
(2)单相变压器:只有一个次级绕组的变压器。
三、电力变压器的性能指标1. 额定容量:变压器能够持续运行的最大功率,通常以kVA为单位。
2. 额定电压:变压器的额定电压是指其标称电压,通常包括初级和次级两个数值。
3. 短路阻抗:变压器的短路阻抗是指其在短路条件下的阻抗大小,通常用百分比表示。
变压器基本知识介绍

2.1 一层密绕:布线只占一层,紧密的线与线间没有空隙,整 齐不可交叉堆积(如图6.1)
高频变压器制作方法
2.2 均等绕:在绕线范围内以相等的间隔进行绕线;间隔误差在20% 以内算合格(如图6.2)
2.3 多层密绕:在一个绕组一层无法绕完,必须绕至第二层或二层以 上
低频类变压器制作方法介绍
三、 配线
低频有针脚式和引脚式两种,其配线方法也不 相同(详情参见作业指导书)
低频类变压器制作方法介绍
四、 焊 锡
1. 操作步骤 1.1 将Pin 脚沾适量助焊剂。 1.2 焊锡:将脚插入锡槽,深度如下图所示。 1.3 焊锡后不得有漏焊、虚焊现象且焊锡光亮 2. 注意事项 2.1 焊锡时部间约为2-3秒,如果线包接有保险丝,不可焊得太久 2.2 焊温(作业指导书要求) 2.3 锡温需每隔两个小时测试并记录
变压器材料介绍
三、胶带(Tape)
2.高压测试:在测试条件AC4.0KV,50Hz 1mA 1min 下,将3圈胶 带均匀缠绕在导电圆棒上,使胶带与圆棒紧密接触,高压表 笔一支接圆棒,另一支接触胶带表面,胶带不击穿。
变压器材料介绍
四、漆包线(WIRE)
1.漆包线是一条铜线(或导体)经由处理将凡立水被覆在铜线 表面,由于凡立水有绝缘功能,此时铜线经由缠绕变成线圈, 即可用于电磁感应的各种应用 2.我们常用的漆包线:直焊性聚氨酯漆包线(QA)、聚酯漆包 线(QZ)、聚胺基甲酸脂漆(UEW)、聚脂瓷漆包线(PEW)等 3.漆包线耐热等级分为:A级(105°C)、E级(120°C)、B 级(130°C)、F级(155°C)、H级(180°C) 4.漆包线常识:2UEW 耐温120°C,可以直接焊锡;而PEW 耐 温155°C,180°C,焊锡时须脱漆皮
高中物理变压器知识点

高中物理变压器知识点
1. 变压器的基本构造:变压器主要由两个线圈组成,一个是输入线圈(初级线圈),另一个是输出线圈(次级线圈)。
两个线圈之间通过磁铁或铁芯进行磁耦合。
2. 变压器的原理:根据法拉第电磁感应定律,变压器通过交变电流在初级线圈中产生磁场,这个磁场会穿过次级线圈并在其中产生感应电动势,从而使电压在次级线圈中产生改变。
3. 变压器的工作原理:变压器通过改变输入线圈和输出线圈的匝数比来实现电压的升降。
当输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数时,输出线圈的电压就会降低;反之,当输入线圈的匝数小于输出线圈的匝数时,输出线圈的电压就会升高。
4. 变压器的电压关系:根据电压守恒定律,变压器的输入功率等于输出功率。
因此,电流的大小和电压的比例是有关系的,即输入电压和输出电压的比例等于输入电流和输出电流的比例。
5. 变压器的效率:变压器的效率是指输出功率与输入功率之比,通常用η来表示。
理想情况下,变压器的效率接近于100%,
但实际变压器由于存在一些能量损耗,效率会略低于100%。
6. 变压器的类型:常见的变压器有两种类型,即升压变压器和降压变压器。
升压变压器用于将输入电压升高,降压变压器则用于将输入电压降低。
7. 变压器的应用:变压器广泛应用于电力系统中,用于在输电
过程中升降电压。
此外,变压器还用于电子设备、电炉、充电器等。
以上是关于高中物理变压器的一些基本知识点,希望对你有所帮助。
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作者简介:本文作者朱英浩同志系沈阳变压器研究所总工程师,我国变压器行业唯一的中国工程院院士。
1.局部放电(一)2.局部放电(二)3.局部放电(三)4.局部放电(四)5.三相交流系统的对称分量法6.空载电流的谐波分量7.变压器不对称运行时的对称分量1.局部放电(一)在电场强度作用下,在变压器绝缘系统中局部区域有绝缘性能薄弱的地方会被激发出局部放电,局部放电是不足以贯通施加电压的两个电极间形成放电通道,即平常所说的击穿。
如果将局部放电量控制在一定放电量水平以下,对绝缘不会引起损伤,所以局部放电试验是一种无损探测绝缘特性的试验,在一定的局部放电试验电压与大于局部放电试验电压并模拟运行中过电压的局部放电预激发电压作用后,在以后的局部放电试验电压持续时间内测局部放电视在放电量,如局部放电视在放电量小于标准规定值,即认为变压器能通过局部放电试验。
这项试验比传统的短时工频耐压试验要严格,因短时工频耐压试验是以绝缘结构中是否有击穿作为能否通过试验的准则。
局部放电试验能检测出绝缘上薄弱的部位,在运行中检测局部放电量可探测出潜在的绝缘薄弱部位。
而短时工频耐压试验,只能探测到绝缘结构能否承受住各种过电压或试验电压的作用,要么承受住,要么承受不住,发现不了潜在的绝缘薄弱地位。
所以说,局部放电试验是一种比较理想的绝缘试验项目,是一项正在推广应用范围的试验项目,凡是能通过局部放电试验的变压器,在运行中可靠性是比较高的。
因此应对局部放电特性及检测加以研究,使变压器达到低局部放电量水平的要求,某些试验用变压器还应达到无局部放电的水平。
在油纸绝缘的变压器中,在内部带电电极上,固体绝缘部件的表面(油与绝缘材料的分界面)或内部、变压器油内部所发生的局部放电都统称为局部放电,发生在被气体所包围的电极表面或附近气体中局部放电则称为电晕。
变压器的允许局部放电量水平不包括套管在空气中的电晕所产生的允许局部放电量水平,只是指油箱内部所产生的局部放电量水平。
对三相变压器可以分相测出每一相的局部放电量水平。
对每一相的局部放电量而言,包括其它绕组传递到被测绕组的局部放电量。
每一相的高压、中压与低压绕组有其各自的局部放电量。
每一相高压绕组(或中压或低压绕组)的局部放电量可能来自线端套管、中点套管、有载调压分接开关或无励磁分接开关、引线、绕组、各种接地零部件、绝缘内部、变压器油等处。
但最容易产生局部放电的地方是气隙、绝缘件内部的气隙、变压器油中气泡。
当变压器上施加电压后,绝缘介质内承受的电场强度与介电常数成反比,如纸中含气隙,纸的介电常数比气隙的介电常数要高。
因此气隙要承受较高的电场强度,而气隙的允许场强又低。
因此,纸中气隙是绝缘上的薄弱点,最易产生局部放电。
当然气隙会不会产生局部放电要达到两个因素:首先,气隙上的承受场强超过起始局部放电允许场强;其次气隙内要存在一定的有效自由电子。
所以,要控制绝缘材料内不准有气隙存在,包括制造中剩留的气隙及运行中绝缘材料裂解出的气体所形成的气隙,在绝缘件干燥时要注意加温与降温的速度,防止骤热膨胀后形成绝缘件开裂层中的气隙。
变压器油必须脱气后才能注入变压器中。
要控制最热点温度不超过140℃~160℃,避免纸和油的裂解。
变压器试验前要停放足够时间,局部放电试验前要将顶部存气,通过放气阀释放尽。
另外,对带电电极或接地电极而言都应有电极表面圆整化处理,以降低承受场强。
防止各种悬浮电位的电极存在。
因为带电电极,接地电极与悬浮电位电极都有可能产生局部放电,往往是接地电极产生的局部放电不被人们所注意。
变压器油中存金属杂质时就是悬浮电位的电极。
可通过采用低介电常数绝缘纸与纸板来改善场场强分布。
总之,低局部放电量的变压器具有较高的运行可靠性。
2.局部放电(二)目前都是通过视在放电电荷来评定局部放电对绝缘系统的危害程序。
实际发生局部放电处的放电电荷无法检测,通过等效电路可推导出视在放电电荷与实际放电电荷的关系式,所以可用稳定的、最大的视在放电电荷pC量来标定局部放电量。
一般视在放电电荷要比实际放电电荷小,故允许的变压器本体局部放电量已考虑这个因素而规定得低些。
但应注意,当变压器采用油纸套管时,套管的局部放电量将按变压器入口电容与套管电容之比放大而相当于变压器本体的视在放电量。
所以套管的局部放电量允许值要比变压器本体局部放电量允许值低得多。
如变压器入口电容等于套管电容的10倍,那么套管内产生10pC的放电量,相当于100pC的变压器本体视在放电量。
对变压器本体局部放电量有严格要求时,应同时对套管放电量作严格的控制,只有套管局部放电量符合规定后才能装到变压器主体上。
另外要注意,只有在变压器线端测得的局部放电量才能评定变压器的局部放电水平,在三相变压器中点测得的局部放电量不能用作评定变压器局部放电水平的评定,因为从中点测得的放电量有较大偏差,不能反映实际情况。
从A、B、C三个套管(包括高压、中压、低压各三个套管)可测得每相每个绕组的局部放电量。
评定变压器局部放电量主要指油内绝缘系统,不包括套管在空气中的电晕,因此允许在套管顶部带电部分加屏蔽罩以防止外部电晕对局部放电量实测值的影响,联接线外加防晕管(注:外部电晕一般用无线电干扰的μV数评定,μV与pC间无直接联系,还不能折算)。
要防止来自电源的高频干扰,来自中间变压器产生的局部放电量的干扰,试验时可采用安全接地与保护接地,但接地线不能形成环路,接地阻抗要尽量小,应在有屏蔽的大厅内作局部放电试验。
在局部放电试验中,还应测量局部放电的起始放电电压与熄灭放电电压,对油纸绝缘的油浸式变压器而言,熄灭放电电压低于起始放电电压,所以,熄灭放电电压应高于系统最高工作电压,即Um/。
变压器本体、套管、有载分接开关或无励磁分接并关都应符合熄灭放电电压的规定。
局部放电试验是一项出厂试验,在试验程序上,局部放电试验可预做一次,以便发现有无潜在绝缘性故障,另外在全部绝缘介质试验后正式做一次,以检测绝缘介质试验中有无绝缘上的潜在故障。
局部放电试验时,对地试验电压与相间试验电压是不相等的。
以单相电源作局部放电试验时,相间试验电压等于1.5倍对地试验电压,以三相电源作局部放电试验时,相间试验电压等于倍对地试验电压。
所以,必须核对局部放电试验时的相间试验电压,要防止相间有较高的局部放电水平。
如果Um=126kV变压器要进行长时间感应试验并附带测量局部放电水平的特殊试验时,必须核对局部放电时相间的承受场强。
对一台三绕组变压器而言,允许的局部放电的视在放电电荷pC规定值是适用于每个绕组。
不是单指高压绕组要遵守此限值。
对用于高压的套管要控制其局部放电量,用于中压与低压套管也要控制其局部放电量。
对于分接开关也一样。
对于低压注油式套管要另接电容分压器测低压的局部放电量。
对高压、超高压与特高压变压器而言,如采用强油循环冷却时,在作局部放电试验过程中,标准中没有规定要启动潜油泵。
但应保证变压器内无杂质。
也可以对运行中变压器作局部放电的在线检测,这样,可及时发现潜在绝缘故障,可提醒应及早解决这些潜在故障。
3.局部放电(三)承受电场强度的大小能较大程度地影响变压器局部放电的视在放电电荷值。
对油浸式变压器而言,当变压器油中含有不同介电常数的杂质时,场强分布会受到一定的影响。
是引起局部放电的主要因素。
今以平板电极为例来说明:图1a为平板电极间均匀电场的等位线分布电极间介质的介电常数为ε1;图1b为平板电极间含有介电常数为ε2的介质时电场畸变,ε2<ε1;图1c为平板电极间含有介电常数为ε2的介质时电场畸变,ε2>ε1。
图1 不同介电常数的杂质对均匀电场的影响a-均匀电场的等位线分布、介电常数为ε1;b-当杂质的介电常数为ε2,且ε2<ε1;c-当杂质的介电常数为ε2,且ε2>ε1。
在平板电极间混入另一球形介质时场强计算可按图2进行。
图2 电场强度为E的均匀电场中混有另一球形或圆柱形介质时的场强计算用图当混入的介质形状为球形时,那么球内(r≤R)沿Z轴方向的场强,按圆柱面座标制计算时为:(1)式中E 0为原均匀电场的场强。
当ε2<ε1时,E z >E 0意思是介电常数为ε2的介质球位于介电常数为ε1>ε2的均匀电场中时,由于电场的畸变,使介质球内的场强增大了。
如果ε1为变压器油的介电常数,且ε1=2.5;ε2为空气的介电常数ε2=1,那么,E z =1.25E 0。
由于空气泡的工频许用场强很低,仅2MV/m 左右,故当变压器油内的场强E 0达1.6MV/m 时,空气泡就放电了,这样,一旦在变压器油中混入空气泡时,就会使油的许用场强降低,同时,由于空气泡受到介质力的作用还会向低场强处移动。
再计算球外(r ≥R)的场强:r 方向为(2)θ方向为(3)(4)ε1>ε2时,于r=R 处,sin θ=1,即θ=90°、270°时E 1最大。
这相当于图1b中A 与B 点。
(5)在ε1=2.5、ε2=1的情况下(即变压器油中混入空气泡时)E 1max =1.25E 0。
但是,这种情况实际上是不存在的,因为此时空气泡早已放电了。
溶于油中空气释放出来变为悬浮气泡也属此情况。
当ε1>ε2时。
且r=R ,cos θ=1时,即θ=0°,180°时E 1最小,这相当于图1b中的C 与D 点,由于介质球的ε2<ε1使C 与D 处等位线变得稀疏,等位线都集中到A与B 处去了。
E 1min 可从式(2)求出。
当混入的介质球的介电常数ε2大于电极间介质的介电常数ε1,球内场强就减小,当ε2≈∞,即混入金属球时,球内场强E ≈0。
球处场强于r=R ,cos θ=1,即θ=0°、180°时E 1最大,故(6)如ε1为变压器油的介电常数,ε1=2.5,ε2为悬浮水珠的介电常数,ε2=80,介质球表面最大场强为:E 1max =2.822E 0 (7)上式相当于图1c 中的C 与D 点。
因ε2>ε1,就使C 与D 处的等位线密集,C 与D点场强大于原均匀电场的场强E 0。
如ε2=∞(即金属杂质或碳粒),E 2max =3E 0。
这些混入的金属球屑或悬浮水珠还要向高场强区移动。
在r=R 的球外最小场强位于sin θ=1,即θ=90°、270°处,相当于图1c 中的A 与B 点。
当(水珠),(变压器油)时,E 2min =0.089E 0,即A 与B 点附近的场强接近于零。
此时,等位线密集于C 与D 点处。
如混入介质为圆柱形时,如纤维或金属丝,即可利用类似公式计算。
混入金属丝(圆柱形)时E 2max =2E 0综上所述,油中不宜混入异物,油中含气与含水不能释放出来成为自由气体与自由水珠。
4.局部放电(四)油浸式变压器中纸中含水,在很大程度上影响局部放电量水平。