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電力工程使用
電能的使用已滲透到國民經濟和人民生活的一切領域,成為工業、農業、交通運輸以及國防的主要動力形式和人們家庭生活中不可缺少的能源,在拖動、照明、電熱、電化學和通信等方面得到了廣泛的應用。電能作為一種產品,和其他類型的產品不同之處是它不能儲存。所以,由發電廠、輸電線路、變電所和配電網組成的電力系統每時每刻所生產、輸送的電能,都和用戶電能的消費量相一致。這就使得電力生產與國民經濟、人民生活息息相關。即便是短時的停電也帶來很大的危害,大面積停電會給國民經濟造成損失,給人民生活造成不便。因此,在電力工程的規劃、設計、施工和運行中都注意供電的高度可靠。
變壓器(Transformer)是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。
在電器設備和無線電路中,變壓器常用作升降電壓、 匹配阻抗,安全隔離等。在發電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應電勢,此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動,這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應,變換電壓,電流和阻抗的器件。
變壓器的基本形式,包括兩組繞有導線之線圈,并且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時,于另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓,而感應的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。
一般指連接交流電源的線圈稱之為一次線圈;而跨于此線圈的電壓稱之為一次電壓。在二次線圈的感應電壓可能大于或小于一次電壓,是由一次線圈與二次線圈間的匝數比所決定的。因此,變壓器區分為升壓與降壓變壓器兩種
其上繞有一次與二次的線圈。 基于鐵材的高導磁性,大部分磁通量局限在鐵芯里,因此,兩組線圈藉此可以相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中,線圈與鐵芯二者間緊密地結合,其一次與 二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。因此,變壓器之匝數比,一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由于此項升壓與降壓的功能,使得變壓器已成為 現代化電力之一重要附屬物,輸電電壓使得長途輸送電力為經濟,至于降壓變壓器,它使得電力運用方面加多元化,可以這樣說,沒有變壓器,現代工 業實無法達到目前發展的現狀。
變壓器又有其做試驗而用的,稱之為試驗變壓器,分別可以分為 充氣式,油浸式,干式等試驗變壓器,是發電廠、供電局及科研單位等廣大用戶的用來做交流耐壓試驗的基本試驗設備,通過了局的,用于對各種 電氣產品、電器元件、絕緣材料等進行規定電壓下的絕緣強度試驗。
對不同類型的變壓器都有相應的技術要求,可用相應的技術參數表示。如電源變壓器的主要技術參數有:額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級、溫升、電壓調整率、絕緣性能和防潮性能。對于一般低頻變壓器的主要技術參數是:變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等。
電壓比:
變壓器兩組線圈圈數分別為N1和N2,N1為初級,N2為次級。在初級線圈上加一交流電壓,在次級線圈兩端就會產生感應電動勢。當N2>N1 時,其感應電動勢要比初級所加的電壓還要高,這種變壓器稱為升壓變壓器;當N2
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