【转帖】降压变压器工作原理详解

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降压变压器是把指输入端的较高电压，转换为输出相对偏低的理想电压，从而达到降压的目的变压器。 降压变压器是输变电系统中十分重要的设备，其正常运行不仅关系到本身的安全、用户的可靠供电，而且直接影响电力系统的稳定。

降压变压器保护的配置应该满足在任何情况下，都不能烧毁变压器，使事故扩大，影响电力系统的稳定。

降压变压器工作原理
是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理：当一次侧绕组上加上电压时，流过电流在铁芯中就产生交变磁通这些磁通称为主磁通，主磁通会穿过，一次，二次绕组，绕组内会产生感应电动势，这时如果二次侧接入负载，便会有电流流出，产生电能。

原理说明
式中：E--感应电势有效值f--频率N--匝数主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压大小也就不同。

当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流，这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流为用来平衡，所以这部分电流随着变化而变化。当电流乘以匝数时，这就是磁势。

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电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组一次绕组的二次绕组的电压相量 U1电压相量 U2电流相量 I1电流相量 I2电动势相量 E1电动势相量 E2匝数 N1匝数 N2同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为φm ，该磁通量称为主磁通。

继电保护原理
在研究电力系统的运行及故障，以及探讨应对异常反应的对策时，在这些过程中主要用有触点的继电器来保护电力系统以及降压变压器、发电机、输电线路等元件，来使其避免损害，这也就称为继电保护，它主要就是在电力系统发生故障时可以向运行的工作人员及时的发出预警信号，或者是向控制的断路器发出跳ICJ的命令，来控制离发生故障的元件最近的跳ICJ装置，让故障元件及时的从电力系统中断开，从而更大程度的降低电力元件的损伤，降低电力系统安全供电的风险，因此明白继电保护装置的原理十分重要，下图是一种类型的继电保护原理机构图。

电力系统中的降压变压器等的中有异常存在时，除了要加强监管外，同时也要联系继电保护人员处理那些可能引起误动的保护退其出口压板，退出时常见的有以下的异常情况

（1）在发出“母差交流短线”、“母差直流电压消失”这些信号时，还有母差不平衡电流不为零时以及无专用旁路母线的母联开关串代线路操作这些情况下要更加注意 ;

（2）当直流电流消失时还有定期通道试验参数不符合要求的时候，装置故障或通道异常信号发出无法复归时，继保人员都需要做出及时退出的应对措施;还有在变压器运行中加油、滤油或换硅胶时;需要打开呼吸系统来放油塞子、放气门之类的，都需要进行严格的监视，一方继电保护出现问题，当然针对这些问题会有一些相应的保护措施。

基本运行条件
220kV降压变压器担当了从220kV高压输入转化为低压的责任，其在规定的冷却条件下，可按铭牌规定运行、无论变压器分接头在任何位置，只要所加一次电压不超过相应额定值的5%，温度满足温升要求，则变压器二次侧可带额定电流。

对于特殊的使用情况，允许在不超过110%的额定电压下运行，对电流与电压的相互关系如无特殊要求，当负载电流为额定电流的K（K≤1）倍时，按以下公式对电压U加以限制U（%）=110-5K2。

220kV降压变压器冷却器运行要求

变压器不允许在无冷却器条件下运行，冷却器应配双电源，正常使用时两段电源均投入，并互为备用。主变压器冷却器在正常运行时，除主用外，还须配一组辅助，一组备用，并按规定定期轮换使用。

变压器温度极限的运行要求

油浸式变压器在运行中上层油温和各部件温升不得超过一定的规定值。

变压器绝缘电阻的要求

根据国标要求，额定电压1000V以上的线圈用2500V摇表测量绝缘电阻，额定电压在1000V以下的线圈用500或1000V摇表测量绝缘电阻。变压器的绝缘吸收比R60/R 15不低于1.3）变压器绝缘电阻不得低于前次在相同温度下所测值的700Ic、且电阻值最低不得小于1 MΩ/kV。