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变电站架构变压器的结构以及作用

      磁芯是变压器的磁路部分,主要材料有带绕铁芯类如硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金;粉芯类如铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯、坡莫合金粉芯、铁氧体磁芯等等,工频和低频变压器电抗器一般使用硅钢片,现在厚度普遍从0.35mm到0.23mm,硅钢片又分取向和无取向两种,取向硅钢片要求高,价格是无取向硅钢片的两倍,但损耗仅为无取向硅钢片的三分之一,抑制电流谐波效果比无取向硅钢片作用更大。
      线圈是变压器的电路部分,常用的材料有铜材和铝材,习惯上把线圈由铜质制成的称为全铜变压器,把线圈由铝质制成的称为全铝变压器,两者的区别主要有四点:铜的导电性好于铝,相同的电流,铝材要比铜材截面积要大,因此铜变压器比铝变压器要小;铜的重量比铝要重,相同的功率,铜变压器比铝变压器要重;铜的价格比铝要贵。
变电站架构
      变压器损耗主要有铜损和铁损,铜损指变压器线圈电阻所引起的损耗,当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗,由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。铜损可以通过测量变压器短路阻抗来计算。变压器的铁损包括两个方面:一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得磁芯内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗,当变压器工作时,磁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流,涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。铁损可以通过测量变压器空载电流来计算。
      当变压器一次接人交流电源以后,在一次绕组中就有交流电流流过,于是在铁心中产生交变磁通,称为主磁通。它随着电源频率而变化,主磁通集中在铁心内;极少一部分在绕组外闭合,称为漏磁通,它一般很小,可忽略不计。根据电磁感应定律,一、二次绕组都将产生感应电动势。如果二次接有负载构成闭合回路,就有感应电流产生。变压器通过一、二次绕组的磁耦合把电源的能量传送给负载。

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