tb-qb-04-2010
編制：李新松
目錄第一章變壓器基本知識
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第二章變壓器工藝知識
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第一章變壓器執行知識
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第一章變壓器基本知識
1. 什麼是變壓器？
答：電力變壓器是用來改變交流電壓大小的電氣裝置。它是根據電磁感應的原理，以相同的頻率，在兩個或更多的繞組之間，變換交流電壓和電流而傳輸電能的靜止電氣裝置。
2. 變壓器可分為哪幾種？
答：按用途可分為：電力變壓器、特種變壓器。
電力變壓器的分類：
（1） 按變壓器的容量分：中小型變壓器、大型變壓器、特大型變壓器；
（2） 按繞組數量分：雙繞組變壓器、三繞組變壓器；
（3） 按高低壓線圈有無電的聯絡分：普通變壓器、自耦變壓器；
（4） 按變壓器的調壓方式分：無勵磁調壓、有載調壓；
（5） 按相數分：單相變壓器、三相變壓器；
（6） 按冷卻介質分：油浸式變壓器、乾式變壓器；
（7） 按鐵心結構分：心式變壓器、殼式變壓器。
3. 變壓器產品型號及字母表示什麼含義？
答：產品型號採用漢語拼音大寫字母或其它合適字母來表示產品的主要特徵，用阿拉伯數字表示產品效能水平代號或設計序號和規格代號。例：
c高壓繞組電壓等級（kv）
額定容量（kva）
效能水平代號
箔繞調壓方式（只標有載；z）
澆注式相數:單相為d；三相為s
4. 效能水平代號有什麼意義？
答：效能水平代號數越大，損耗越小，水平越高。9型是指空載損耗是國家標準的90%，負載損耗是國家標準的90%；10型是指空載損耗是國家標準的80%，負載損耗是國家標準的85%。
5. 變壓器併聯執行的目的是什麼？
答：將兩台或多台變壓器的一次側以及二次側同極性的端子之間，通過同一母線分別互相鏈結，這種執行方式叫變壓器的併聯執行。
目的：（1）增加容量；
（2）提高變壓器執行的經濟性；
（3）提高供電可靠性。
6. 變壓器併聯執行應滿足什麼條件？
答：（1）變壓器的聯結組別相同；
（2）變壓器的變比相同，原付邊額定電壓分別相等；
（3）變壓器的短路阻抗相近；
（4）併聯執行的變壓器容量比一般不宜超過3：1。
在實際執行條件下，（2）、（3）是允許有些偏差的。
7. 什麼是變壓器的額定電壓？什麼叫額定電壓比？
答：繞組的額定電壓（ur）是在處於主分接的帶分接繞組的端子間或不帶分接的繞組端子間，指定施加的電壓或空載時感應出的電壓（對於三繞組，是指線路端子間的電壓）。變壓器的額定電壓與所連線的輸變電線路相符合。
額定電壓是指線電壓，且均以有效值表示。
額定電壓比是指乙個繞組的額定電壓與另乙個具有較低或相等額定電壓的繞組的額定電壓之比，所以額定電壓比k≥1。
8. 什麼是變壓器的額定頻率？
答：變壓器額定頻率是變壓器設計所依據的執行頻率。我國為50hz。
即每秒內交流電交變的週期數，用符號f表示，其單位名稱為赫茲。單位符號hz，週期和頻率互為倒數關係，即t=1/f，f=1/t。
t——交流電每交變一次（或一周）所需的時間叫週期，單位名稱為秒。
9. 什麼叫變壓器的額定容量？
答：額定容量（sr）是某乙個繞組的視在功率的指定值，和該繞組的額定電壓一起決定其額定電流。變壓器的主要作用是傳輸電能，因此額定容量是它的主要資料，它是表現容量的慣用值，表徵傳輸電能的大小。
它用kva或mva表示。以它作為製造廠設計的保證和試驗基礎。並且對變壓器施加額定電壓時，根據它來確定在標準的規定條件下不超過溫公升限值的額定電流。
10. 什麼是變壓器的額定電流？
答：變壓器的額定電流是指由變壓器的額定容量（sr）和額定電壓（ur）推導出的流經繞組線路端子的電流。
11. 什麼是變壓器的空載電流？
答：當額定頻率下的額定電壓（分接電壓），施加到乙個繞組的端子，其它繞組開路時，流經該繞組線路端子的電流的方均根值。其較小的有功分量用以補償鐵心的損耗，其較大的有功分量用以勵磁，以平衡鐵心的磁壓降。
空載電流io通常以額定電流的百分數表示。變壓器額定容量越大，io越小。
12. 什麼是變壓器的負載損耗？
答：在一對繞組中，當額定電流（分接電流）流經乙個繞組的線路端子，且另一繞組短路時，在額定頻率及參考溫度下（f級120℃，h級145℃）所吸取的有功功率，此時，其它繞組（如果有）應開路。負載損耗也稱短路損耗，它與負載電流的平方成正比，是線圈發熱的熱源。
單位是瓦，符號用w表示。
13、什麼是變壓器的阻抗電壓？
答：雙繞組變壓器當二次繞組短路，一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓。符號為uk，通常阻抗電壓以額定電壓的百分數表示，即uk%=（uk/uh）×100%。
阻抗電壓大小與變壓器的成本和效能、系統穩定性和供電質量有關。
14、什麼是電流的熱效應，如何確定電流在電阻中產生的熱量？
答：電流流過電阻時，電阻就會發熱，將電能轉換為熱能，這種現象叫做電流的熱效應。
熱量的確定用楞次定律計算，即：電阻通過電流後所產生的熱量與電流的平方、電阻及通電時間成正比。
關係式為q=0.24i2rt
式中i——電流（a）
r——電阻（ω）
t——時間（s）
q——電阻產生的熱量（卡）
0.24熱功當量，表示1瓦特秒電能產生的熱量為0.24卡。
15、什麼是區域性放電？
答：區域性放電是指引起導體之間的絕緣只發生區域性橋接的一種放電，即在電場作用下，絕緣系統中有部分區域發生放電，而沒有貫穿施加電壓的導體之間，即尚未擊穿，這種現象稱之為區域性放電。
16、區域性放電產生的原因是什麼？
答：絕緣體各部位承受的電場是不均勻的，而且電介質也是不均勻的。另外在製造或使用過程中會殘留一些氣泡或其它雜質等，於是在絕緣體內部或表面就會出現某些區域的電場強度高於平均電場強度，某些區域的電場強度低於平均電場強度。
因此，某些區域就會首先發生放電，而其它區域仍保持絕緣的特性，這就形成了區域性放電。
17、乾式變壓器區域性放電有幾種形式？
答： （1）繞組內部放電，即層、段間絕緣介質區域性放電；
（2）表面區域性放電；
（3）電暈放電。
18、乾式變壓器繞組散熱有哪幾種形式？
答：（1）輻射：即繞組以外紅外線輻射波向周圍溫度較低的空間傳播熱量；
（2）對流：是發熱體通過溫度較低運動著的空氣而散熱；
（3）傳導：是熱源從溫度較高處直接到溫度較低處。
19、乾式變壓器冷卻方式有幾種？
答：乾式變壓器冷卻方式主要有自冷和風冷二種。
an——空氣自冷
af——空氣強迫迴圈風冷
20、什麼是繞組的聯結組標號？
答：繞組的聯結組標號是用一組字母和時鐘序數指示高壓、中壓（如果有）及低壓繞組的聯結方式，且表示中壓、低壓繞組對高壓繞組相位移關係的通用標號。
變壓器常見有星形聯結（三相變壓器每個相繞組的一端或組成三相組的單相變壓器的三個具有相同額定電壓繞組的一端連線到乙個公共點，而另一端連線到相應的線路端子。）和三角形聯結（三相變壓器的三個相繞組或組成三相組的單相變壓器的三個具有相同額定電壓繞組相互串聯連線成乙個閉合迴路，）分別用字母表示為yyn0，dyn11，其中，y指高壓為星形聯結，d指高壓為三角形聯結，yn指低壓為星形聯結並有中性點引出，0，11為組別數。
21、三相變壓器接線y，yn0和d，yn11有什麼區別？
答：（1）當變壓器二次側負載不對稱時2，dyn11接線比y，yn0接線零位偏移小；(比yyn0零序阻抗小)
（2）採用d，yn11接線方式可提高變壓器過電流繼電保護裝置的靈敏度，簡化保護接線；
（3）採用d，yn11接線方式可提高低壓幹線保護裝置的靈敏度，有利於保證各級保護裝置的選擇性和擴大饋電半徑；
（4）d，yn11接線的變壓器，其二次零線電流不作限制。這是d，yn11接線的乙個極大優點，而y，yn0接線二次零線電流不准超過25%。
(5) d接法比y接法一次線圈的相電壓高√3倍，而電流小√3倍，因此線徑細而匝數多。
22、三相聯結的相、線電壓、電流的關係是怎樣？
答：（1）y形聯結相電流等於線電流，即 ia=il；線電壓等於√3倍的相電壓，即ul=√3 ua；
（2）d形聯結線電流等於√3倍的相電流，即il=√3 ia；線電壓等於相電壓，即ua=ul。
23、變壓器的分接範圍有哪些？
答：一般分接範圍有±5%、±2×2.5%、±4×1.5%、±4×2.5%等。
24、繞組在變壓器中起什麼作用？
答：變壓器繞組構成裝置的內部電路、它與外界的電網直接相連，是變壓器中最重要的部件，常把繞組比做變壓器的「心臟」。繞組匝數的改變可以改變電壓，當繞組與鐵心套裝在一起時，既繞組成變壓器本身，又構成電磁感應系統，可得到所需的電壓和電流。
25、線圈的分接頭有什麼作用？
答：變壓器調整電壓的方法是在其某一側線圈上設定分接，以切除或增加一部分線匝，改變匝數，從而達到改變電壓比的有級調整電壓的方法。在分接抽頭中，主分接的工作能力就是額定電壓、額定電流和額定容量，其它分接的工作能力就是其它分接的繞組分接電壓、電流和容量。
26、為什麼在高壓繞組上抽分接頭？
答：因為高壓繞組通常套在最外面，引出分接頭比較方便，還有高壓側電流小，引出的分接引線和分接開關的載流部分截面小，開關接觸部分比較容易解決。
27、線圈為什麼常常採用多根導線並繞？
答：導線內通過電流後，除了電阻損耗外，還有渦流損耗。對於電阻損耗，線圈用單根或多根導線繞制，只要截面積相同都是一樣的，而渦流損耗與導線厚度有關，厚度增加一倍，渦流損耗增加四倍，如果過於寬則橫向漏磁場引起的渦流損耗也猛增。
所以電流大時，採用多根並繞，渦流損耗大為降低，所以得採用多根導線並繞。另外導線太厚時繞制也困難，也需要採用多根導線並繞。
28、什麼是絕緣材料的電擊穿？影響電擊穿的因素有哪些？
答：當電壓用在絕緣體上，便產生了大量的自由電子和離子，由於自由電子或離子的加速運動產生了大量的動能，動能達到一定值時首先發生了游離放電，這種現象便叫絕緣材料的電擊穿。
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