03.02 变电站的工作原理是什么?是怎么把几千万伏的高压电变成220伏的?

大张辉大


变电站的工作原理是什么?是怎么把几千万伏的高压电变成220伏的?

答:先看单相变压器的工作原理再去学习变电站三相变压器。

单相变压器的原理图

它反映单相变压器的电压、电流和频率之间的关系,当二次线圈空载,一次线圈连接频率为f、交流电压为U1的交流电压时,励磁电流I1在再铁芯中产生主磁通φ,从而一次线圈和二次线圈中感应出电动势E1和E2,从电磁感应原理可以知道,假设变压器一次侧线圈的电阻为R1,忽略阻抗,即当变压器为一个理想变压器(所谓理想变压器,其导磁率μ为∞,铁芯中无损耗),根据回来电势平衡规律可得U1=-E1,并可以得到变压器的向量图。

根据电磁感应定理可以得到

计算有效值U1=-E1=2πfNφ/√2=4.44fN1φ,同样可以计算出U2=E2=4.44fN2φ

可以得出U1/U2=E1/E2=N1/N2=K

当然在实际情况下变压器会连接负载Z,一次二次线圈也存在电阻,铁芯也会存在损耗,这些损耗可以大致分为变压器的铁损和铜损。

三相变压器就是三个变压器的组合,当三相平衡时,由于三相的向量差120°,各瞬时电压之和为零,磁通也为零,所以可以把三相做成一体。

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从几千万伏的高压电变成220伏,确切说是从1000kV逐级降压至220V。

发电厂机端电压一般是6kV,通过升压变压器逐级升压,根据电能输送距离选择合适的电压等级。我国常用的电压等级有交流6、10、20、35、66、110、220、330、500、750、1000kV,还有多个直流高压电压等级。

一般是变压器的制造工艺的要求,变压器会选择越级变压,如750/330kV,330/110kV, 110/35/10kV或110/10kV,10kV/0.4kV。

0.4kV为常说的380V,是线电压,即两根火线之间的电压。

家用的220V是一根火线、一根零线之间的电压。

变电站的变电原理是:

变压器主要应用电磁感应原理来工作。具体是:当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致,从而实现电压的变化。

变电站的变压器主要起电流、电压转换和传输的作用。断路器、隔离开关起电路通断的作用。二次设备为全站安全自动运行,起监测、监控、保护、计量的作用。


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电站工程哥:全国各地忙搬砖,期待与你的相遇!

变压器是利用电磁感应原理即:电生磁,磁生电。

根据右手螺旋定则:即四指指向电流方向,大拇指所指的方向为磁通量的方向,即电生磁;

根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即磁生电。

U1为一次电压,即产生电流的电压,根据右手螺旋定则可以判断出,磁通量的方向为顺时针;U2为二次电压,即磁通量变化产生的电压,根据楞次定律,感应出来的电流方向为顺时针。

感应电动势为磁通量的变化率与线圈匝数的乘积,即

在整个铁芯内磁通量是相同的,得:

只要改变线圈的缠绕匝数,就可以把几千万伏高压转换为220V电供用户使用。

欢迎你的评价与指导!!


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电经历了发电—变电(升压)—输电—变电(降压)—配电—用电这一波三折的过程。

发电厂

电力从发电厂开始。在几乎所有情况下,发电厂都由旋转式发电机组成。必须旋转发电机-可能是水力发电大坝中的水车,大型柴油机或燃气轮机。但是在大多数情况下,使发电机旋转的是蒸汽轮机。蒸汽可能是通过燃烧煤炭,石油或天然气产生的。或蒸汽可能来自核反应堆.

无论发电机是什么旋转,任何大小的商用发电机都会产生所谓的三相交流电。要了解三相交流电源,先了解单相电源会有所帮助。

发电厂:三相电力

发电厂同时产生三个不同相位的交流电源,并且三个相位彼此偏移120度。每个发电厂都有四根电线:三相,以及这三者共用的零线或地线。

三相电源没有什么神奇的。它仅是三个单相同步且偏移120度。

为什么分为三个阶段?为什么不是一两个或四个?在1相和2相电源中,正弦波穿过零伏时每秒有120个矩。在三相电源中,在任何给定的时刻,三相中的一个接近峰值。因此,大功率三相电动机(用于工业应用)和诸如三相焊接设备之类的电动机具有均匀的功率输出。四个阶段不会显着改善性能,但是会增加第四根导线,因此三相是自然的稳定点。

上面提到的“地面”又如何呢?电力公司实质上将地球用作电力系统中的电线之一。地球是一个非常好的导体,而且体积巨大,因此它为电子提供了良好的返回路径。(汽车制造商做了类似的事情;他们将汽车的金属主体用作汽车电气系统中的电线之一,并将电池的负极连接到汽车的主体上。)配电网中的“接地”字面意思是“当您在外面行走时,周围的地面”。它是地球上的污垢,岩石,地下水等。

变电站

三相电力离开发电机,进入发电厂的变电站。该变电站使用大型变压器将发电机的电压 (处于数千伏的水平)转换为极高的电压,以便在输电网上进行远距离传输。

为了减少线路损耗,用于远距离传输的典型电压在155,000至765,000伏特的范围内。典型的最大传输距离约为483公里。当您看到高压传输线时,它们非常明显。它们通常由巨大的钢塔制成。

所有电力塔在三相中都有三根电线。像上面显示的那样,许多塔楼都有多余的电线沿着塔顶延伸。这些是接地线,主要是为了吸引雷电。

配电网

为了使电力在家庭或企业中有用,它脱离了输电网,并逐步降为 配电网。这可能分几个阶段进行。从“传输”到“配电”的转换发生在变电站中。变电站通常执行两三件事:

它具有将传输电压(在数万或数十万伏范围内)降低到配电电压(通常小于10,000伏)的变压器。

它具有一个“总线”,可以在多个方向上分配配电电源。

它通常具有断路器和开关,因此可以在必要时将变电站与输电网断开连接,或者可以将单独的配电线与变电站断开连接。

配电母线

电源从变压器到配电母线:在这种情况下,总线以两个不同的电压将功率分配给两组独立的配电线。连接到总线上的较小的变压器将电源降低到一组线的标准线电压,而电源在主变压器的较高电压下沿另一个方向离开。电源通过两套三线制离开该变电站,每套线沿着不同的方向前进。

最后,我们要为您的房屋供电!过去,一栋典型的房屋运行着一组带有一相电源的电线杆和一根地线(尽管有时,房屋的电线杆上会有两相或三相,这取决于房屋在配电网中的位置)。每个房屋的柱子上都装有一个降压变压器,变压器的工作是将高电压降低到220伏 ,这可以构成普通的家庭电力服务。




思维游牧


1、变压器是用来改变交流电压的一种装置,通常按变压器的相数可分为单相变压器和三相变压器。

2、变压器的基本工作原理是电磁感应,简单说就是“电可以转化为磁,磁可以生成电”,当交流电压加到一次侧绕组后,电流流入该绕组,由于励磁作用在铁心中产生磁场,这个磁场不仅穿过一次侧绕组,同时也穿过二次侧绕组,二次侧绕组中由于有线圈就会产生感应电动势,如果二次侧与外电路的负载接通,便有交流电流流出。



对于升压和降压,主要看两侧绕组线圈的匝数,绕组的感应电势正比于的匝数,因此只要改变二次绕组的匝数,便能改变电压的数值。

大家有关于电的知识都可以一起探讨交流。


电力设计工程师



变电站的工作原理就是通过电力变压器,把交流电的电压什高或者降低。变压器的原理,别人已经说了很多,在这里就不多谈了。说一说铁塔上的几百个千伏的交流电压,是怎么变成220伏来到我们身边的吧。

铁塔上的交流电,常见电压有110千伏到550千伏。通过变电站的变压器,把这么高的电压,直接变成老百姓使用的220伏交流电,只在理论上可行,实际上是不能这么做的。电力部门通常都是採用“梯级”降压的方式,来解决这个困难。当220千伏的电压通过铁塔上的巨大电缆,翻山越岭来到我们家乡时,首先迎接它的是建在城市郊区,空旷地带的一次变电所。严密的隔离措施,令人、畜和动物都不能靠近,多座高耸的避雷塔,令雷电也奈何不了它。巨大的变压器、互感器、断路器、隔离开关…都是露天设置。超高的电压经电缆由铁塔上引下,有成串的绝缘子保障线路不发生短路或接地。经过巨大的变压器,220千伏被降为66千伏输出,又经由稍稍矮些的铁塔或铁制的电杆上的电缆送到城市内的二次变电所。一个大的城市往往有几个二次变电所。一样的设备,只是电压等级不同。66千伏的电压,经二次变电所降压后,输出10千伏,经市内的高压配电线路,送到各处用户。一般大型企业、商场、和用电量较大的用户,可直接引入10千伏,由自己的变压器再降为三相380伏和单相220伏使用。这类用户称为高压用户。一些小的企业,的普通居民,则通过在路边配电线路的电杆上,设置变压器台,露天按装配电变压器的方式,将10千伏高压降为三相380伏单相220伏使用。它们就是众多的低压用户。

现在,你知道了,电,由发电厂来到我们身边的曲折经历。一定要注意爱护电气线路和设施。要做到安全用电和节约用电哦!


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基层电力工人


变电站的性能就是从几千万伏变成几万伏到十千伏,再从十千伏通过变压器变成380V和220V的。为什么要通过这么多的工序呢?是为了地域用电负荷的关系。就象一条河的水源分布广域是一个道理,国家电力是工业重工业的命脉。电力的发展还要不断发展,新能源新科技源源不断。未来国电能源以核能为基础,能源洁净没有污染,是人类理想的发电能源!!!!


白云蓝天19661128



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