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电流互感器是工作于低磁感应强度的铁心变压器。由硅钢片制成的环形或矩形铁心及绕在同一铁心上的原、副绕组构成在原边接通电源时,副边电路不得开路。如需取下电流表,要先将副边短路,这和普通变压器不一样。因为它的原绕组和负载串联,其中的电流不是决定于副边电流而是决定于负载的大小。副边开路时,副绕组中的电流立即消失,但原绕组中的电流不变,这时铁心内的磁通全由原边产生,磁通较大(因此时由副边产生的磁通为零,不能与原边产生的磁通抵消),将使铁耗大大增加,铁心将迅速发热甚至烧毁绝缘。此外,还使副绕组的感应电势高到危险的程度,在副边断开处出现千伏以上的高电压,对人身安全威胁极大。
(3)原绕组所接入的被测电路的电网电压不得超过其额定电压等级
与单相变压器相比,三相变压器的特点如下:
(1)三相变压器的磁路是由铁轭把三个心柱连在一起而组成的,各相磁路互相依存,都以另外两相的磁路作为各自的回路。设想将三个单相铁心的一个铁心柱贴合在一起,则三相磁路都以中间的铁心柱构成回路,从而可以用一个公共铁心柱代替,通过公共铁心柱的磁通是三相磁通之和,由于三相电压对称,所以三相磁通的总和为零,即任何瞬间公共铁心柱的磁通均为零,因此可将中间的铁心柱省去,形成组合的铁心。为了制造方便,将三个铁心柱排列在一个平面内,成为常见的三相心式变压器。由于中间一相的磁路要比旁边两相的磁路短,在三相磁通对称的情况下,中间一相的空载电流较小,使三相空载电流不对称,但空载电流与负载电流相比小得多,这种不对称对负载运行的影响可以略去不计。
(2)三相变压器的原边和副边可用不同的方法联接,形成多种联接组别,不同的联接组别使原、副边相对应的线电压之间有不同的相位差。
(3)三相变压器的相电势波形与绕组接法、磁路系统有密切关系,相电势的畸变与变压器的磁路系统及磁路的饱和程度有关。
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因此就一相而言,和单相变压器没有什么区别。
2.三相变压器的磁路系统
三相变压器的磁路系统主要分为两类:一类是各相磁路彼此无关,实际存在于三相变压器组中,巨型变压器为了便于制造和运输,多采用三相变压器组;另一类是各相磁路彼此关联,三铁心柱变压器的磁路就属于此类,大多数电力变压器都是三相三铁心柱变压器,它有耗材少、效率高、占地面积小、维护简便的特点。
三相变压器组是由三台单相变压器组成的,所以每相的主磁通各有独立的磁路,各相磁路互不影响,而且长短相同,因此三相磁通对称时,三相励磁电流是对称的。
三相铁心柱变压器是三相的整体,所以三相磁路是相互关联的,任何一相的主磁通都借助其他两相的铁心柱作为回路。这种磁路结构可以看成是三个单相变压器磁路合并演变而
各种电源都有其所要求的电压数值,要将引入的电压变换为所需要的电压数值,就要用变压器来变压。
(3)调压。
要获得连续可调的电压,需用自耦变压对不同类型的变压器都有相应的技术要求,可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有:额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能。对于一般低频变压器的主要技术参数是:变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。器来进行调压。
(4)测量。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。
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的方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,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,铁心中有磁力线穿过,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,且成漩涡状,故称为涡流。涡流的存在使铁心发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。
变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系,通常功率越大,损耗与输出功率比就越小,效率也就越高。反之,功率越小,效率也就越低。
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