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7.1 引言

7.1 引言

电力变压器用于调节电力系统不同部分之间的电压等级。我们需要电力变压器来升高和降低电压等级(图 7.1)。

! 图示说明了电力从发电站开始流经各个阶段的过程。它始于发电站中标有“G”的发电机,随后是 15/220 kV 和 220/400 kV 的两个输电阶段。接着是 400/66 kV 的配电阶段,最后是 66/3 kV 的用电阶段。每个阶段由相互连接的圆圈表示。

图 7.1 电力系统。来源 自制

如前所述,变压器由磁路和两个电绕组组成。变压器的不同配置包括叠片铁芯(图 7.2)。

! 两个带有可见导线绕组的电感线圈并排放置。每个线圈安装在一个带有安装孔的矩形底座上。线圈呈深色,导线紧紧缠绕在铁芯上。图像为灰度图,突出了线圈的纹理和结构。

图 7.2 变压器。来源 来自维基共享资源,根据免费使用许可 [1]

一次绕组是功率进入变压器的绕组,即接收能量的一侧。相反,二次绕组是我们连接负载的绕组,即输出能量的一侧。我们在电网设施中可以看到实际的电力变压器(图 7.3)。

! 一张电力变压器的黑白照片。变压器具有带肋的金属外壳,顶部有几个绝缘子。它放置在一个平坦的表面上,背景简单,突出了变压器的工业设计和组件。

图 7.3 电力变压器。原始来源 来自维基共享资源,根据 3.0 CC 使用许可 [2]

升压变压器是一种输入电压低于输出电压的装置。在这种变压器中,低压(LV)侧是一次侧,而高压(HV)侧是二次侧。相反,当输入电压大于输出电压时,我们将变压器归类为降压变压器。在这种配置中,高压侧是一次侧,低压侧是二次侧。

练习题

电力系统中电力变压器的主要用途是什么?

A. 将交流电压转换为直流电压
B. 调整系统不同部分之间的电压等级
C. 储存电能以供日后使用
D. 保护系统免受短路影响

在升压变压器中,哪一个绕组被指定为一次绕组,哪一个被指定为二次绕组?

A. 高压(HV)侧是一次侧,低压(LV)侧是二次侧
B. 低压(LV)侧是一次侧,高压(HV)侧是二次侧
C. 两个绕组都称为一次绕组,因为变压器升高电压
D. 一次侧和二次侧的指定取决于电流流动方向

一台变压器的输入电压为 ,输出电压为 。哪项陈述正确描述了这台变压器?

A. 它是一台升压变压器,低压侧为一次侧
B. 它是一台升压变压器,高压侧为一次侧
C. 它是一台降压变压器,高压侧为一次侧
D. 它是一台降压变压器,低压侧为一次侧

以下哪些是电力变压器的基本组成部分?

A. 磁路
B. 两个电气绕组
C. 旋转电枢
D. 叠片铁芯
E. 换向器

以下哪些陈述正确描述了升压变压器和降压变压器?

A. 在升压变压器中,输出电压高于输入电压
B. 在降压变压器中,低压侧是初级侧
C. 在升压变压器中,高压侧是次级侧
D. 在降压变压器中,输入电压大于输出电压
E. 无论变压器类型如何,初级绕组始终在高压侧

变压器的一次绕组是变压器接收电能的一侧。

变压器的副绕组是电功率从电源进入的一侧。

叠片铁芯是电力变压器中常用的一种结构。

电力变压器用于在电力系统的不同部分之间___电压等级。

在降压变压器中,___电压侧是一次绕组。

从能量流动的角度解释变压器一次绕组和二次绕组之间的区别。

为什么铁磁材料用于变压器的磁路中,这与变压器的铁芯配置有何关系?

电力变压器使用由铁磁材料制成的叠片铁芯。根据磁导率与磁阻之间的关系,为什么这种材料选择对变压器运行至关重要?

A. 铁磁材料具有低磁导率,这会增加磁阻并改善电压变换
B. 铁磁材料具有高磁导率,这会降低磁阻,并使绕组之间实现高效的磁通耦合
C. 铁磁材料具有零磁导率,这会消除铁芯中的磁损耗
D. 铁磁材料具有可变磁导率,这使变压器能够自动调节其电压比

变压器被归类为静止电机,因为它没有旋转部件,其有源元件由磁芯和两个电气绕组(一次绕组和二次绕组)组成,从而实现电压变换。

在升压变压器中,___ 电压侧是一次绕组,而在降压变压器中,___ 电压侧是一次绕组。

以下哪些陈述正确描述了电力变压器的结构和运行?

A. 变压器由一个磁路和两个电气绕组组成
B. 同心式绕组常用于变压器中,以节省材料和空间
C. 无论变压器类型如何,原绕组始终是高压侧
D. 铁磁材料用于磁芯,因为它们为磁通提供低磁阻
E. 副绕组是变压器向负载输送能量的一侧

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