变压器根据电磁感应定律工作,即:
E1和E2是初级和次级感应电压,W1和W2是初级和次级线圈的匝数。k是变压比)。
因为变压器线圈的电阻很小,一般可以忽略。
所以:U1E1。U2E2
也就是说,一个电压通过一次绕组和二次绕组的匝数之差转换成另一个电压。
在我们的配电网中,大部分都是10/0、4kV的配电变压器。为了使变压器具有额定输出电压,需要通过改变一次绕组的抽头位置来调节电压。即在变压器10kV侧的三相绕组中,根据不同的匝数引出几个抽头。这些抽头以一定的方式连接到抽头转换开关,在开关的中心有一个旋转触点。当变压器需要调节电压时,改变分接开关的位置,即转动触点来改变线圈的匝数,即改变变比。
从U2=W2*U1/W1可以看出,当初级绕组W1的匝数改变时,次级电压U2也会相应改变。
一般配电变压器有三个调压位置(、、)。中间位置为额定电压,位置为5%,位置为-5%(相对于额定电压)。即I位10500V,II位10000V,III位9500V。因此,三个调压位置的原副边电压和匝数比为:
k==26、25
k==25
k==23、75
当系统电压比额定电压高5%时,为了使二次输出电压保持在额定电压,分接开关应置于位置I;当系统电压等于额定电压时,分接开关置于位置II;当系统电压比额定电压低5%时,分接开关将置于位置III。
根据电力设备试验规定,100kVA以下变压器接地点的接地电阻不大于10,100kVA以上变压器接地点的接地电阻不大于4。但由于设计施工技术的疏忽或外力的破坏,往往会使变压器接地点的接地电阻增大,接地线断裂,造成供电不正常,烧毁用户用电设备。
1变压器接地线和中性线断线,接地电阻上升:
(1)由于接地体预埋不规范、安装过程不仔细、接地体与接地线连接松动、地面过于干燥等原因。接地电阻可能会上升。
(2)变压器设计安装时由于对接地线的作用和重要性认识不足,中性线截面选择过小,三相负荷不平衡时,中性线电流过大,导致烧毁。此外,地线或中性线可能因外力破坏或地线被盗而断裂。
2接地电阻升高的现象及危害
(1)变压器接地线接地电阻升高,同时因相线绝缘损坏而接地。例如,当B接地时,会有电流流过变压器接地线,B相电压施加在大地和接地电阻上。当接地电阻较大时,接地电阻上的分电压也会较大。此时,如果有人误触变压器的接地线或中性线和变压器外壳,人体将与接地电阻并联。如果接地电阻足够大,施加在人体上的电压会很高,导致触电。如果人体误触A相或C相,施加在人体上的电压将为380V,对人身安全构成较大威胁。此外,有些用户将变压器的中性线与电气设备的外壳连接进行保护接地,但设备并不与地面绝缘。当B接地时,
(2)接地线断了,变压器附近的接地线断了,就好像接地电阻上升到无穷大。此时地电位为接地相电位。所有现象都和接地电阻升高时一样,只是危害更大,这里就不赘述了。
(3)三相四线供电变压器中性线断开时,此时由于三相负荷不平衡,负荷的接地点会发生偏移,接地点电位不为零,会使部分相电压升高,烧坏用电设备。当接地线断裂或接地电阻升高时,变压器避雷器接地线断裂或接地电阻升高。当雷击过电压时,避雷器不能正常对地放电,导致避雷器或变压器损坏。
3如何采取预防措施
(1)严格施工工艺,规范接地体的埋设。按规定选择接地线的截面和型号,正确选择中性线的截面积。
(2)在用户电能表后面安装剩余电流动作保护器。当我们在用户体内安装保护器时,如果用户背后的电线或电气设备绝缘损坏,就会形成对地放电。此时,如果变压器接地点的接地电阻过高,地电位将不再为零。这时会有电流通过保护器和大地流入变压器的接地点。这个电流会使保护器动作,切断接地点,从而阻止地电位上升。另外,安装保护器后,当人接触相线时,保护器也会动作,从而保证人员的人身安全。
(3)在变压器的中性线上选择适当的位置,使变压器的中性线在多点重复接地。当变压器中性线在某一点断开时,由于多点接地,中性线电流仍能通过大地回到变压器中性点,中性线电位始终为零,各相负载电压始终为正常相电压。另一方面,当变压器接地点的接地电阻升高或接地线断开,相线接地时,多点重复接地也能保证地电位为零,不会对生命安全和设备的正常运行造成威胁。在采取上述预防措施的同时,还应加强对广大人民群众的电力法律法规的广泛宣传,让更多的人关心电力设施。一旦发现设备障碍,可及时向供电部门报告,尽快将电力设备故障消除在萌芽状态,确保安全可靠供电。