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變壓器基本工作原理范文1

教學(xué)過程中可以首先明確Buck、Boost和Buck-Boost變換器是三種最基本的DC/DC變換器，是其它變換器的原始結(jié)構(gòu).一般情況下，多數(shù)教材首先安排了非隔離型Buck-Boost變換器的教學(xué)內(nèi)容，由于常規(guī)Buck-Boost變換器僅僅通過電感向輸出端傳送能量，與基本Buck或Boost變換器的工作原理非常相似，其工作模式（CCM或DCM）的判斷和理解都比較容易.所以本節(jié)講解時可以首先給出非隔離型Buck-Boost變換器向隔離型Buck-Boost變換器演變的過程，同時講解為什么能夠這樣演變，演變后的電路結(jié)構(gòu)具有哪些新的特點？然后再進行原理分析，就顯得更為順暢，理解的跨度相對較小，對剛接觸功率變換器的學(xué)生來講更容易接受.

1隔離型Buck-Boost變換器的由來

常規(guī)的非隔離型Buck-Boost變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過開關(guān)的開通和關(guān)斷在電感的兩端產(chǎn)生脈沖電壓，這個脈沖電壓在不同的時間間隔，擔(dān)負(fù)著不同的功能.當(dāng)開關(guān)管開通時電感儲能，輸出電容向負(fù)載提供能量；當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時，電感向負(fù)載端釋放能量，為電感磁復(fù)位，如果將該電感分解為同一磁芯的耦合電感，即可用變壓器器件代替該獨立電感.接著引出如何能夠?qū)崿F(xiàn)與電感一樣的流通路徑和效果？如果在變壓器同一時刻傳輸能量，則可稱為Forward變換器,該變壓器就是通常意義上只有傳輸功能的兩端口器件；如果在不同時刻傳輸能量，則可構(gòu)造出隔離型Buck-Boost變換器，也稱為Flyback變換器，此時的變壓器應(yīng)具有儲存能量的作用。

2具有儲能作用的變壓器模型分析

如果不考慮漏磁通,普通變壓器的原理結(jié)構(gòu)圖和磁路模型,原副邊繞組產(chǎn)生的磁動勢。

二CCM模式下變換器的工作原理分析以

（a）所示的反激變壓器等效電路對（d）所示隔離型Buck-Boost變換器進行講解.當(dāng)主開關(guān)管導(dǎo)通時，能量會儲存在磁芯中；當(dāng)其變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)時，能量會轉(zhuǎn)移到輸出端，若能量沒有完全轉(zhuǎn)移，即在開關(guān)管再次導(dǎo)通時還有能量儲存在變壓器中（表現(xiàn)為磁通不為零），就稱變換器工作在連續(xù)模式（CCM）或不完全能量轉(zhuǎn)移模式.反之，如果在變壓器的原理結(jié)構(gòu)圖和磁路模型開關(guān)管再次導(dǎo)通時已經(jīng)沒有能量儲存在變壓器中（表現(xiàn)為磁通為零），就稱變換器工作在斷續(xù)模式（DCM）或完全能量轉(zhuǎn)移模式.是變換器工作在CCM模式下的等效電路.

三互動環(huán)節(jié)設(shè)計

為了發(fā)揮學(xué)生的主體作用，關(guān)于變換器的完全能量轉(zhuǎn)移模式，留給同學(xué)們獨立分析.以5至6位同學(xué)為一組將班級分成若干組別，要求每一組結(jié)合仿真軟件進行參數(shù)設(shè)計和仿真實驗，然后在教師的引導(dǎo)下進行討論，對比非隔離型變換器的工作模式，比較它們的異同點，再利用電力電子教材中常用的伏秒平衡原理推導(dǎo)輸入與輸出電壓之間的關(guān)系，以增強學(xué)生在課堂中的參與程度，調(diào)動其積極性.

四結(jié)論

變壓器基本工作原理范文2

教學(xué)目標(biāo) 以往的教材都注重對電機的理論分析。而本課程教學(xué)則會從學(xué)校實際出發(fā)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為宗旨，著重從應(yīng)用角度出發(fā)，分析直流電機、變壓器、異步電機和微特電機等的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、電磁關(guān)系和運行特性，重點掌握各種電機的外特性，為掌握本專業(yè)和學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。

在專業(yè)課程體系中的定位 《電機應(yīng)用技術(shù)》是浙江大學(xué)城市學(xué)院自動化專業(yè)的專業(yè)方向課程，該課程的學(xué)習(xí)將為后續(xù)《電氣控制與PLC應(yīng)用》《交直流調(diào)速技術(shù)》和畢業(yè)設(shè)計等課程環(huán)節(jié)建立必要的基礎(chǔ)，是自動化專業(yè)承上啟下的重要專業(yè)課程。

在專業(yè)能力培養(yǎng)中的定位 該課程定位于讓學(xué)生樹立以交直流電機為控制對象的完整的自動控制系統(tǒng)的概念，結(jié)合已學(xué)過的電路原理、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機、電力電子技術(shù)等課程，搭建以電機為控制對象的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并完成對電機性能的調(diào)試和控制。

與核心課程群中其他課程在知識體系與能力培養(yǎng)上的整體設(shè)計 《電機應(yīng)用技術(shù)》與自動化專業(yè)的其他核心課程之間的關(guān)系，如下圖所示。在一個完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，《計算機控制》《單片機》《PLC》是控制手段，《電力電子技術(shù)》《數(shù)電》《模電》提供電機的驅(qū)動電路，《電機應(yīng)用技術(shù)》構(gòu)成系統(tǒng)的控制對象，《運動控制技術(shù)》和《控制系統(tǒng)設(shè)計》提供系統(tǒng)的理論概念和分析方法，《自動控制理論》《系統(tǒng)建模與仿真》《智能控制》偏重原理性地介紹和理論的分析，主要定位培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)概念和理論分析能力。

基礎(chǔ)知識要求 要求掌握直流電機的結(jié)構(gòu)和基本工作原理、直流電動機的電力拖動、變壓器基本工作原理和變壓器組別判斷、交流電機的結(jié)構(gòu)和基本工作原理、三相異步電動機的電力拖動、同步電機、微特電機以及電動機的容量選擇等。知識點：電力拖動系統(tǒng)的運動方程式;直流電機的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、用途、運行特性以及他勵直流電機的起動、調(diào)速和制動;變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理、變壓器空載運行和負(fù)載運行特性、變壓器的接線組別判斷;三相異步電動機的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、用途、工作特性、參數(shù)的測定、運行特性、三相異步電動機的起動、制動和調(diào)速問題;了解伺服電機、步進電機、測速發(fā)電機、無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)和基本工作原理。

能力培養(yǎng)要求 培養(yǎng)學(xué)生了解直流電機、變壓器、交流電機的運行特性分析，同時結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過的電路原理、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機、電力電子技術(shù)等課程，搭建以電機為控制對象的閉環(huán)系統(tǒng)，樹立閉環(huán)反饋系統(tǒng)的整體概念，完成對電機的性能分析和控制。技能點：能夠搭建以電機為控制對象的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并對電機性能進行分析，同時借助單片機等控制手段完成對電機的智能控制，能夠獨立完成閉環(huán)系統(tǒng)硬件搭建和調(diào)試，掌握PID等經(jīng)典控制算法在實際系統(tǒng)中的應(yīng)用。

實踐教學(xué)要求 利用課外時間以三四人的小組為單位，搭建直流電機的閉環(huán)控制系統(tǒng)，要求完成硬件系統(tǒng)搭建、軟件程序編寫與調(diào)試以及報告的撰寫。通過本次設(shè)計，增加學(xué)生對電機理論知識的感性認(rèn)識，完成理論到實踐的轉(zhuǎn)換。

作業(yè)要求 隨堂課后作業(yè)、課外引導(dǎo)性項目實踐設(shè)計、網(wǎng)上在線測試。隨堂與課堂講授知識點匹配的作業(yè)要求跟隨進度完成;課外引導(dǎo)性項目實踐設(shè)計分6周完成，完成硬件系統(tǒng)搭建、軟件程序編寫與調(diào)試以及報告的撰寫，實施分組進行。

考核要求 在理論考試中，加強基礎(chǔ)、強調(diào)應(yīng)用、注重引導(dǎo)、形式多樣。充分利用試題的設(shè)計與收集，合理設(shè)計試題，著重考查學(xué)生對基本概念的理解掌握及應(yīng)用所學(xué)知識的能力，淡化理論的推導(dǎo)和復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，著重考察學(xué)生綜合應(yīng)用電機及拖動知識的能力。調(diào)動學(xué)生積極性，結(jié)合教學(xué)互動，讓學(xué)生參與到理論教學(xué)中來。開學(xué)初讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，人數(shù)限定在2人或3人，指定組長，上一節(jié)課會將下節(jié)重要內(nèi)容布置下去，每節(jié)課都預(yù)留部分時間，讓學(xué)生對本節(jié)重點內(nèi)容進行講解。評價比例為：期末考試成績占40%，平時成績占60%，其中平時作業(yè)加到課率15%、課堂情況10%、平時測試15%、綜合性設(shè)計（注重學(xué)生的個性化發(fā)展）20%。

變壓器基本工作原理范文3

課件Flash技術(shù)電氣控制系統(tǒng)

1引言

實驗課程作為職業(yè)院校特別是理工科類的職業(yè)院校培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實踐能力的一種重要手段，是對理論知識的強化和延伸。然后在比較落后的邊遠職業(yè)院校，由于教育經(jīng)費的原因，使得這些學(xué)校的實驗設(shè)備無法滿足教學(xué)的需求，再者一些貴重的儀器設(shè)備、容易受損的實驗器材，不能夠長時間、頻繁地使用。針對這些情況，一些人采用視頻錄像的方式，使學(xué)生通過觀看來獲得對實驗儀器性能和實驗原理的初步了解；還有一些人則考慮到使用計算機來開發(fā)出仿真的實驗平臺的方式，使學(xué)生通過仿真實驗來加強對理論知識的理解。

筆者開發(fā)的《初識電氣控制系統(tǒng)》多媒體課件就是為了解決大部分中、高等職院校實訓(xùn)設(shè)備不夠，根據(jù)高等教育出版社出版的《電子電氣技術(shù)》一書采用Flash技術(shù)開發(fā)的一套集文字、圖片、視頻、仿真實驗下一體的用于教師輔助教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的多媒體教學(xué)軟件。該項目包含了變壓器、異步電動機、直流電動機、特種電動機、低壓電器、基本控制電路、常用機床電氣控制七大塊，本文就是基于該項月開發(fā)而進行研究的。

2《初識電氣控制系統(tǒng)》多媒體課件開發(fā)技術(shù)分析

該項目開發(fā)的核心技術(shù)就是電氣電路的各種仿真實驗。包括變壓器極性判定和各種基本控制電路變現(xiàn)。要求根據(jù)操作員的操作動態(tài)做出正確的指爪和電氣變化。

現(xiàn)在開發(fā)虛擬仿真有很多技術(shù)，如JAVA技術(shù)、VRML技術(shù)、Labview、CAD技術(shù)、ActiveX控件技術(shù)等。雖然方法不同，但基本思路是一致的，即用軟件來模擬實驗的空間環(huán)境和硬件設(shè)備的功能。

以上各種虛擬實現(xiàn)技術(shù)各有優(yōu)缺點，但是Flash技術(shù)作為一種矢量多媒體技術(shù)，其采用了矢量圖形技術(shù)、可以進行任意縮放、而且它能夠有效的把文字、圖片、聲音、視頻等各種媒體元素有效的進行結(jié)合。更重要的是由于Flash中Actionscript腳本語言是一種面向?qū)ο蟮哪_本語言，其事件觸發(fā)的特性使得Flash技術(shù)適合交互虛擬仿真實驗的建立。這些都使得Flash成為開發(fā)《初識電氣控制系統(tǒng)》多媒體課件的首選。

3《初識電氣控制系統(tǒng)》多媒體課件技術(shù)實現(xiàn)

3．1《初識電氣控制系統(tǒng)》多媒體課件功能描述

（1）變壓器：主要采用圖文形式對變壓器做簡單介紹，使用動畫技術(shù)表現(xiàn)變壓器的結(jié)構(gòu)和原理。并使用仿真技術(shù)實現(xiàn)電壓變化率實驗和變壓器極性判定。

（2）異步電動機：采用圖文形式介紹異步電動機，使用視頻錄像的方式表現(xiàn)異步電動機的結(jié)構(gòu)，使用動畫方式展現(xiàn)異步電動機的工作原理。

（3）直流電動機：采用圖文形式介紹直流電動機，使用視頻錄像的方式表現(xiàn)直流電動機的結(jié)構(gòu)，使用動畫方式展現(xiàn)直流電動機的工作原理。

（4）特種電動機：使用圖文形式介紹步進電機、伺服電動機、測速發(fā)電機、直線電動機、微型同步電動機等特種電動機

（5）低壓電器：使用圖文形式介紹刀開關(guān)和組合刀開關(guān)、低壓熔斷器、主令電器、熔斷器、接觸器、繼電器等低壓電器。

（6）基本控制電路：使用Actionscript腳本語言實現(xiàn)點動控制、長動控制、正反控制、自動往返控制、串電阻降壓起動、反接制動等控制電路的交互操作。

（7）常用機床控制：使用動面技術(shù)介紹CA6140型機床、Z535型機床、X62W型萬能銑床的上作原理。

用戶在使用該多媒體課件時可以按順序?qū)W習(xí)，也可以選擇性的進行學(xué)習(xí)。在進行虛擬實驗時，平臺可以近似地模擬現(xiàn)實中的種種操作情況，如錯誤的連線，不通電等，還有如查看元件的原理圖及元件功能說明等。同時，要考慮到整個系統(tǒng)的連貫性和完整性。

3．2《初識電氣控制系統(tǒng)》多媒體課件的技術(shù)實現(xiàn)

Flash技術(shù)實現(xiàn)界面及動態(tài)表現(xiàn)在以下兩個方面。

（1）界面的建立：該課件開發(fā)首先要注意的問題就是建立一個友好而且精美的界面，使課件得到廣大學(xué)生和教師的喜愛，并要求操作更方便、更高效、更快捷。同時，也可以使學(xué)員用最少的操作得到最多的信息。

本課件應(yīng)用Photoshop做界面整個背景，然后使用Flas技術(shù)做各種動畫效果。使用按鈕做各種菜單的響應(yīng)和各種交互實驗操作，并對實驗當(dāng)中的各種誤操作給出適當(dāng)?shù)奶崾尽?/p>

（2）動態(tài)實現(xiàn)：課件中各電氣元件的工作原理一個顯著特點就是需要動態(tài)表現(xiàn)，所以在做該內(nèi)容時，解決模型動態(tài)表現(xiàn)問題是一個極其重要的環(huán)節(jié)。本文運用Flas技術(shù)來解決該問題。幀是組成Flas的基本單位，F(xiàn)lash就是通過對幀的連續(xù)播放來實現(xiàn)動畫效果，通過運用幀的技術(shù)來實現(xiàn)動態(tài)表現(xiàn)。在第一幀的地方加入變壓器的模型圖，即變壓器沒有通電情況下狀態(tài)，然后在合適的幀中繪制變壓器在一次繞組通電的整個流程、然后再產(chǎn)生電磁場，引起二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流，最終造成二次繞組連接的電燈發(fā)光。這樣就可以實現(xiàn)整個變壓器工作原理的動態(tài)演示效果。

4結(jié)語

該多媒體課件通過文字、圖片、聲音、視頻、動畫等手段比較生動的表現(xiàn)了電子電氣各元器件。并利用腳本語言建立了模擬的實驗平臺，用戶可以在虛擬的場景中，利用鼠標(biāo)的點擊和拖拽來實現(xiàn)元件的選取和移除，以及電路的連接和斷開。也可以點擊鼠標(biāo)右鍵查看元件原理圖和功能說明。用戶可以通過元件動態(tài)表現(xiàn)來判斷整個實驗操作是否成功。

顯然虛擬實驗室有許多優(yōu)點：（1）基于Flash技術(shù)開發(fā)的虛擬實驗更加逼真，而且操作簡單；（2）突破了時空的限制，學(xué)生只要有電腦，即可進行學(xué)習(xí)；（3）減少了在實際操作中由于對設(shè)備、儀器等的重復(fù)使用帶來的磨損，或是因?qū)W員錯誤操作或不當(dāng)使用，造成對儀器設(shè)備的破壞，降低了在儀器．特別是價格昂貴儀器設(shè)備上的投入；（4）可以在最短的時間內(nèi)添加

最新的儀器設(shè)備，并且不必有價格上的憂慮。這個優(yōu)點是真實實驗室無法比擬的。

但是，虛擬實驗畢竟不是真實實驗，也不能完全替代真實實驗，它雖有自身的優(yōu)點，但卻有一些不可避免的缺陷。虛擬實驗平臺有待進一步的完善和提高。

參考文獻：

[1]馬志強，王妍莉，楊改學(xué)．開發(fā)Flash模擬仿真試驗的關(guān)鍵技術(shù)分析．中國教育信息化高教職教，2008，（9）．

變壓器基本工作原理范文4

1.1繼電保護的概念及工作方式

我們知道，對于電力系統(tǒng)來說，出現(xiàn)故障是時常發(fā)生的，這主要取決于外界的因素干擾以及自身的內(nèi)部因素，無論哪種因素，一旦使電力系統(tǒng)發(fā)生故障沒有辦法正常運行的話，將會給企業(yè)、個人帶來損失，那么日常生活中我們要想到解決辦法的前提是要了解出現(xiàn)的故障原因及沒有正常運行的明顯狀態(tài)有哪些，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地、兩相接地、三相接地、短路等的話就是很明顯的出現(xiàn)了故障。而如果電力系統(tǒng)在運行中出行超負(fù)荷、超電壓、產(chǎn)生振蕩、本身同步運行的發(fā)電機卻異步運行時等，就是非正常運行狀態(tài)。綜上各種原因，我們就不難看出繼電保護的主要作用是什么。那么繼電保護的基本工作原理我們歸結(jié)為，它主要是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)構(gòu)成的，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后，工頻電氣量將會發(fā)生很大的變化，這些變化的主要特征是：

（1）電流增大的情況。當(dāng)設(shè)備發(fā)生短路時，那么在出現(xiàn)故障的某點和電源與電源相連接的電氣設(shè)備與輸送電能的線路上，所產(chǎn)生的電流將迅速的增大，從負(fù)荷電流開始，到最后會比負(fù)荷電流大得多；

（2）電壓降低的情況。一旦相間短路和接地短路發(fā)生故障的時候，將會導(dǎo)致電力系統(tǒng)之中的各個點之間的相間電壓或者是相電壓值迅速降低，而且距離短路點原來越近的話，其中的電壓也會越來越低；

（3）電流與電壓之間的相位角會發(fā)生變化。當(dāng)電力系統(tǒng)處于正常的工作運行狀態(tài)時，那么電流與電壓之間的相位角與負(fù)荷的功率因數(shù)角是相等的，正常應(yīng)該為20°，而如果出現(xiàn)三相短路時的話，電流與電壓之間的相位角的大小將取決于線路的阻抗角，這個時候會為正常運行的3～4倍；

（4）測量點電壓與電流之比值會產(chǎn)生變化。一般來說我們將測量點的電壓與電流之間的比值稱之為測量阻抗。那么如果系統(tǒng)在正常的運行狀態(tài)時，測量阻抗是負(fù)荷阻抗的。如果發(fā)生金屬性短路的話，線路阻抗將會取代測量阻抗，我們會看出系統(tǒng)故障時測量阻抗的值將會變小，相反的阻抗角將會明顯增大。我們利用電路發(fā)生故障時電氣量的多變性加以利用，便可形成各種原理的繼電保護對。

1.2對于繼電保護功能的基本要求

之所以會出現(xiàn)繼電保護裝置，主要是為了電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時，繼電保護裝置將會運用自身的工作原理，將損失降低到最小化，使電力系統(tǒng)設(shè)備不損壞或者損壞的程度降低。那么我們就要求繼電保護裝置要具有一定的可靠性、靈敏性、及時性、速度型，還要有選擇性。它自身的工作責(zé)任及工作方法將決定主要的工作狀態(tài)。之所以要具有及時性，就是要求繼電裝置在電力系統(tǒng)運中出現(xiàn)故障時發(fā)出的信號進行感知，并及時地調(diào)整或者及時地將主要引起事故的設(shè)備進行切斷。及時地對系統(tǒng)進行提醒、規(guī)范、預(yù)防，以減少在運行中出現(xiàn)故障的可能性，使電力系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)。

2電力變壓器繼電保護實例

2.1電力變壓器的主要故障種類及保護方法

2.1.1電力變壓器的故障種類

我們一般可以將變壓器的內(nèi)部故障分為兩大類：一類是油箱內(nèi)故障；另一類是油箱外故障。油箱內(nèi)故障有很多的原因可以導(dǎo)致其發(fā)生，其中包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路及經(jīng)鐵芯燒毀等原因。變壓器油箱內(nèi)如果發(fā)生故障的話，我們必須要引起高度重視，因為隨時會發(fā)生危險，主要因為當(dāng)變壓器內(nèi)充滿了變壓器油的時候，如果發(fā)生故障，那么短路電流將會使變壓器油迅速地去分解氣化，這個時候大量的可燃性氣體（瓦斯）就會產(chǎn)生，那么油箱會爆炸很容易引起油箱爆，導(dǎo)致人員的傷亡。對于油箱外的故障主要劃分為套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。電力變壓器如果發(fā)生故障和非正常的運行狀態(tài)，那么主要是由于外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流，負(fù)荷超過其額定容量引起的過負(fù)荷、油箱漏油引起的油面降低，以及過電壓、過勵磁等原因造成的。

2.1.2電力變壓器保護方法：

（1）裝設(shè)帶時限的電流維護裝置或者電流速斷的維護；

（2）瓦斯的維護；

（3）單相接電維護；

（4）過電流維護；

（5）溫度維護；

（6）其他的維護。

2.2電力變壓器保護的主要配置

2.2.1電力變壓器保護配置的一般要求。根據(jù)實際情況，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下的保護設(shè)備：

（1）瓦斯維護。瓦斯保護能夠保護變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障，例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等；

（2）裝設(shè)帶時限的電流維護裝置或者電流速斷的維護。對于容量為6300kVA及以上的變壓器、發(fā)電廠廠用變壓器和并列運行的變壓器、10000kVA及以上的發(fā)電廠廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流維護裝置。電流速斷保護用于對于容量為10000kVA以下的變壓器，當(dāng)后備保護的動作時限大于0.5s時，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護；

（3）單相接電維護。變壓器的相間短路后備保護通常采用過電流保護、低電壓啟動的過電流保護、復(fù)合電壓啟動的過電流保護以及負(fù)序過電流保護等。發(fā)生接地故障時，變壓器中性點將出現(xiàn)零序電流，母線將出現(xiàn)零序電壓，變壓器的接地后備保護通常都是反應(yīng)這些電氣量構(gòu)成的；

（4）過電流維護。變壓器長期過負(fù)荷運行時，繞組會因發(fā)熱而受到損傷。對400kVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其他負(fù)荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護；

（5）溫度維護。對變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)變壓器的標(biāo)準(zhǔn)要求，專設(shè)可作用于信號或動作于跳閘的非電量保護；

（6）其他維護。高壓側(cè)電壓為500kV及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護，在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護作用于信號，當(dāng)過勵磁超過允許值時，可動作于跳閘。

2.2.2電力變壓器保護配置情況：

（1）主保護：瓦斯保護和差動保護；

（2）瓦斯保護：重瓦斯和輕瓦斯保護；

（3）差動保護：差動速斷、比率差動保護、分側(cè)差動保護；

（4）比率差動保護：二次諧波閉鎖原理和波形判別閉鎖原理的差動保護高壓側(cè)后備保護：復(fù)合電壓（方向）過流、零序方向過流、零序過流、零序電流電壓保護、非全相、過負(fù)荷、TV斷線。

3結(jié)語

變壓器基本工作原理范文5

關(guān)鍵詞：變電站；變壓器；運行；繼電保護；措施

Abstract: The grid is to maintain the state in the economic field all the activities of the core link, the most powerful tool to bring rapid innovation in economic society. A part of the transformer is very important in power system, the safe operation directly affect the grid is efficient, safe operation. For further analysis on the related problems in transformer operation of 110 kV substation and protection measures.

Key words: substation; transformer; operation; relay protection; measures

中圖分類號：TU994文獻標(biāo)識碼： 文章編號:

對于變電站的保護，不僅要求供電技術(shù)能力上的精確，也要求在每一個細節(jié)處做到最好。外部環(huán)境對變電站的影響也是極其重要的，空氣濕度和氣候干燥直接影響輸出源。所以也要對其基本保護措施加以重視。我們不僅要做好變壓器的管理維護工作，保證其安全高效的運行，同時也要做好對其運行狀況的記錄工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，并妥善解決，消除潛在隱患，保障電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。繼電保護裝置就是為了及時發(fā)現(xiàn)故障并進行切除而裝設(shè)的一種對變壓器和變電站甚至整個電力系統(tǒng)的保護裝置。

1、110 kV 的變電站變壓器運行

1.1、工作原理

變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器，即高、低壓每相共用一個繞組，從高壓繞組中間抽出一個頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，電流則與繞組匝數(shù)成反比。

電壓互感器和電流互感器。其工作原理和變壓器相似，它們把高電壓設(shè)備和母線的運行電壓、大電流即設(shè)備和母線的負(fù)荷或短路電流按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設(shè)備的低電壓和小電流，在額定運行情況下電壓互感器二次電壓為l00 V，電流互感器二次電流為5 A 或1 A。電流互感器的二次繞組經(jīng)常與負(fù)荷相連近于短路，需要注意的是，絕不能讓其開路，否則將因高電壓而危及設(shè)備和人身安全或使電流互感器燒毀。

1.2、變壓器運行異常的情況

當(dāng)出現(xiàn)過負(fù)荷或者外部短路的情況，引起溫度升高、油面降低和過電流等現(xiàn)象時，根據(jù)不同的情況，變壓器主要的保護裝置有以下幾種：（1）氣體保護，該保護方式是瞬間作用于信號式跳閘的，可用于變壓器的油箱發(fā)生內(nèi)部故障，或者油面降低時；（2）電流速斷保護和差動保護，這種保護方式也是瞬間作用于跳閘，可用于變壓器的引出線間的短路、接地短路，或者變壓器的內(nèi)部故障時；（3）過負(fù)荷保護，當(dāng)變壓器出現(xiàn)過載時可裝設(shè)，作用于信號，主要用于因為過載而引起過電流時；（4）過流繼電保護，這種保護方式可以作為氣體保護和電流速斷保護兩種保護方式的后備保護，主要帶時限動作用于跳閘，一般可用于出現(xiàn)外部短路引起過電流時；（5）溫度信號，當(dāng)變壓器的溫度發(fā)生變化，出現(xiàn)升高或者油冷卻系統(tǒng)的異常時，可作用于信號。變壓器的故障對電力系統(tǒng)造成的損失是相當(dāng)嚴(yán)重的，為了防止出現(xiàn)這種情況，安裝相應(yīng)的過流繼電保護裝置是非常必要的。

2、110kV 變電站的繼電保護措施

2.1、繼電保護綜述

繼電保護措施，是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或者給出信號由值班人員消除異常工況的根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。

隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來越廣，僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護裝置，還遠不能避免發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護裝置動作切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況；系統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)其正常運行等。系統(tǒng)保護的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運行被破壞時，盡可能將其影響范圍限制到最小，負(fù)荷停電時間減到最短。

2.2、 繼電保護的具體措施

繼電保護安全運行的主要措施有以下幾點：

2.2.1特別要注意對繼電保護裝置的檢驗工作，只有在檢驗工作的最后才能進行電流回路升流以及進行整組的試驗，當(dāng)這2 項試驗都完成后，絕不能拔掉插件，或者改變定值（定值區(qū)），對二次回路的接線進行改變等等。此外，電壓回路升壓的試驗也是要放在最后進行的。

2.2.2 定值區(qū)的問題。擁有多個定值區(qū)一直是微機保護的一個很大的優(yōu)點，因為電網(wǎng)在發(fā)生運行方式的變化時，更改定值就顯得很方便了，但是若出現(xiàn)定值區(qū)錯誤，對繼電保護來說就是一個非常嚴(yán)重的問題，所以工作人員需加強對定值區(qū)的管理，確保定值區(qū)的正確。

2.2.3 一般性的檢查工作。它對于任何保護措施來說，都是相當(dāng)重要的，絕對不能疏忽，一般性的檢查基本包含2方面：①檢查機械特性和焊接點是否牢固，同時也對連接件是否緊固進行清點；②將插件全部拔下來進行檢查，如按緊芯片、擰緊螺絲等，及時發(fā)現(xiàn)虛焊點。

2.2.4 接地的問題。其對繼電保護格外重要，首先是裝置機箱和屏障的接地問題，這些都是必須要接在保護屏的銅排上的。而更重要的是，銅排本身是否已經(jīng)可靠地接入地網(wǎng)，這個可以采用大截面的銅纜或者導(dǎo)線將其緊固在接地網(wǎng)上來解決，對其電阻還應(yīng)用絕緣表進行測量，確定其是否符合規(guī)定；其次是電壓回路和電流的接地問題，若是接地在端子箱，則必須要確定端子箱的接地是可靠的。

3、繼電保護裝置的維護

若要繼電保護裝置正常高效運行，就要定期對繼電保護裝置進行維護，只有先維護好繼電保護裝置，才能使其最大程度發(fā)揮效用，保護電力系統(tǒng)的正常運行。在對繼電保護裝置進行維護工作時，首先要對設(shè)備的初始狀態(tài)有一個較為全面的了解，才能對以后的工作做出正確的判斷；其次還要對其運行時的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行及時的統(tǒng)計分析，隨時掌握設(shè)備的運行情況；再次是對繼電保護裝置的新技術(shù)和新發(fā)展，要及時跟進，才能保證其科學(xué)性。我國的在線監(jiān)測技術(shù)還處于發(fā)展的階段，不夠成熟和完善，對于日常的檢修工作并不能做出最準(zhǔn)確及時的判斷，這就要求工作人員必須對各種數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計分析，做出綜合的評價。

4、總結(jié)

本文從普通變電站的運轉(zhuǎn)概況談起，使我們對變電站變壓器的運行有了一定的了解，而繼電保護也是工作中的重點。希望電廠從業(yè)者在熟練掌握其基本操作原理后，再接再厲，將電力這個能夠創(chuàng)造更多財富的國家資源的功用提升至更高層面，為人民、國家謀取更多利益。

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3.殷柯. 高壓電網(wǎng)繼電保護裝置故障仿真系統(tǒng)研究[D]. 南京理工大學(xué) 2003

變壓器基本工作原理范文6

論文關(guān)鍵詞：LED，電源驅(qū)動，節(jié)能高效

 

一、LED路燈的電源驅(qū)動原理

近些年隨著大功率的LED發(fā)光技術(shù)的升級，大功率的白光LED進入了照明市場，越來越多的被應(yīng)用于通用照明領(lǐng)域。因為LED本身具有高光效、壽命長、抗浪涌能力差等特點，以此LED路燈的電源控制和驅(qū)動系統(tǒng)就成為了保證其功能和高效的重要基礎(chǔ)。

為了設(shè)計出更加安全可靠的電源驅(qū)動器，必須對其工作原理進行了解。下面就對LED路燈電源驅(qū)動器的基本工作原理進行簡要的介紹：主要的系統(tǒng)設(shè)計是處采用隔離變壓器、PEC控制電源開關(guān)，并保證輸出為恒定的電壓，完成對LED路燈的驅(qū)動。因為實際中LED的抗浪涌的能力較差，尤其是對反向電壓更為敏感。所以在電源控制中應(yīng)當(dāng)注意對這方面的保護效果的提高。同時，LED路燈主要的工作狀況是戶外，因此要增加對防浪涌的措施。因為對其供電的電網(wǎng)容易受到雷電的干擾，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流而涌入電網(wǎng)，從而導(dǎo)致對LED的破壞。所以電源的驅(qū)動也應(yīng)當(dāng)具備抑制浪涌的功能，達到保護LED的效果。此時采用的EMI濾波電路就起到了這種防止電網(wǎng)諧波串入的模塊，以此保護路燈的電路正常工作。

二、LED路燈的電源驅(qū)動器的設(shè)計

1、驅(qū)動器設(shè)計簡述

針對LED路燈系統(tǒng)的電源控制器的設(shè)計需要考慮到其特地和基本要求才能達到目的。具體的情況如下：此系統(tǒng)中的每個路燈的功率在 100W以內(nèi)；為了提高路燈的實用性，路燈的LED被分為若干小組，每組LED則是串聯(lián)驅(qū)動節(jié)能高效，組與組之間為隔離驅(qū)動，保證單組損壞而不影響整個LED的工作；為了提高路燈的安全性，輸入和輸出系統(tǒng)需要有電氣隔離；電源的公因數(shù)必須維持在較高的水平。

在設(shè)計中為了滿足以上的基本需求，通常采用的是AC/DC恒壓電源和多路控制的DC/DC恒定流動驅(qū)動級聯(lián)的方式完成對多路的LED驅(qū)動。AC/DC部分采用的是反激形式拓?fù)洌敵龅墓β士梢詽M足LED的功率；DC/DC的部分采用國半德爾LED恒定電流芯片。其中在AC/DC部分所采用的反激式的電源所產(chǎn)生的損耗將影響電源的效率，其損耗主要有：一次場效應(yīng)晶體管的損耗，主要是導(dǎo)通和開關(guān)損耗；二次側(cè)的整流二極管造成的功率損耗；高頻變壓的固有的鐵損、銅損、漏感損耗等，為了提高整個電源的高效率就應(yīng)當(dāng)對上面三種情況進行控制。

2、控制形式和零電壓設(shè)計

在提高效率的設(shè)計中，如采用ST所生產(chǎn)的L6562作為控制芯片，此芯片是一種較為經(jīng)濟的功率因數(shù)校正控制元器件。反激方式電源工作是在不連續(xù)導(dǎo)電的模式下進行工作的，通過前端的濾波其進行自動調(diào)整實現(xiàn)高功率。為了減小場效應(yīng)晶體管損耗，利用與芯片相適應(yīng)的器件，這樣可以有效的降低在導(dǎo)通時出現(xiàn)的損耗，同時還可以利用準(zhǔn)諧振的技術(shù)實現(xiàn)場效應(yīng)晶體管的零電壓導(dǎo)通，完成對開關(guān)損耗的控制cssci期刊目錄。

3、同步整流設(shè)計

通常的反激式開關(guān)在利用中二次側(cè)的整流二級管也會形成較大的損耗，為了實現(xiàn)高效率可以利用具有低導(dǎo)通降壓的二極管來緩解著高損耗的問題，但是實踐中看，此種改進的效果并不明顯，同時一些設(shè)計中輸出的的電壓較高，而肖特基二極管的反向耐壓性能并不理想，所以其不能滿足高效率需求。

實踐證明較好的方法是采用同步整流技術(shù)對功率進行調(diào)整，利用導(dǎo)通電阻較低的場效應(yīng)晶體管代替整流二極管。同步整流方式可以分為外驅(qū)動和內(nèi)驅(qū)動兩種，工作原理也可分為電壓型和電流型、諧振型驅(qū)動等。這些同步驅(qū)動的方式各自有其優(yōu)勢和不足。其中一種較為實用的是電流同步的控制驅(qū)動方案，但是因為驅(qū)動中選擇了場效應(yīng)晶體管門極驅(qū)動電壓鉗位在輸出電壓上，而門極穿電壓通常較低，因此要采用此種方法就要降低輸出電壓。

所以可以采用混合型的同步整流方法，其工作的原理為在兩個變壓器上的兩個繞組為T3、T4，其中T3設(shè)計為二次繞組主要負(fù)責(zé)能量的傳遞，T4則為輔助繞組。在T4上的電壓隨著T3電壓的升高而升高，用于開啟同步整流用場效應(yīng)管。此時的電流互感器中的兩個繞組也起到不同的作用，初級繞組是串聯(lián)在主電路中，是檢驗流經(jīng)的場效應(yīng)管的電流，當(dāng)該繞組中的電流下降到0的時候節(jié)能高效，另一個繞組則將場效應(yīng)管斷開。所以此種方案可以利用電壓信號來控制場效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通，電流信號澤爾負(fù)責(zé)其關(guān)閉，不僅僅提高了效率還可以穩(wěn)定的工作，控制了無開通的情況。

4、變壓器的高效率設(shè)計

高頻率變壓器是隔離形式的電源中不可或缺的器件，在提升效率的方面也有著重要的作用。變壓的損耗主要來自銅損、鐵損、漏感損耗，此三者的損耗可以通過必要的手段進性損耗的控制，但是控制的措施不能完全達到綜合高效的目標(biāo)效果。因此，新型的變壓器技術(shù)將高頻率供電系統(tǒng)進行了升級。此種變壓器的技術(shù)日趨成熟，主要特點是高度低，利用底部面積大的平面磁芯。此種變壓器采用的繞著是螺旋印制線構(gòu)成。和以往的變壓器相比此種平面型的變壓效果更高，工作效率也得到了提升，且體積小、漏感小、導(dǎo)熱性好、一致性強等。雖然其距離應(yīng)用還有一段時間，但是可以成為高端應(yīng)用領(lǐng)域的替代產(chǎn)品。

三、結(jié)束語

LED路燈系統(tǒng)的高效率電源驅(qū)動器的設(shè)計，其首要的目的就是保證路燈的高頻率工況，同時防止供電系統(tǒng)中的干擾侵入到路燈系統(tǒng)中而造成損壞。其次，利用多種復(fù)合電路和晶體管來提高供電過程中的各種線路損耗，提高供電的效率，以此達到安全、高效的目的。

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