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在電力系統(tǒng)中,變壓器的作用是根據(jù)需要升高或降低電壓,而其電氣特性主要由繞組匝數(shù)比、變比、額定電壓三者決定。這三者關(guān)系緊密、互為影響,是理解變壓器原理、結(jié)構(gòu)及性能的重要基礎(chǔ)。
首先,繞組匝數(shù)比(Turns Ratio)是指變壓器高壓繞組與低壓繞組的匝數(shù)之比。由于變壓器的工作原理基于電磁感應(yīng),高低壓側(cè)感應(yīng)電勢(shì)與繞組匝數(shù)成正比,因此匝數(shù)比是決定變壓器電壓變換關(guān)系的最根本參數(shù)。例如,高壓繞組的匝數(shù)越多,其感應(yīng)電壓就越高。
其次,變比(Transformation Ratio)是指變壓器高、低壓側(cè)額定電壓的比例關(guān)系,通常表示為:
變比 = 高壓額定電壓 / 低壓額定電壓。
變比本質(zhì)上反映繞組匝數(shù)比例在電壓上的體現(xiàn),因此變比與匝數(shù)比理論上成正比。理想變壓器中,變比 = 匝數(shù)比,而實(shí)際變壓器由于損耗、磁通泄漏等影響,會(huì)存在微小誤差。
再者,額定電壓(Rated Voltage)是變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中允許施加在各繞組端的電壓值,高壓側(cè)與低壓側(cè)額定電壓之比就是變比的來源。設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)需要的變比和系統(tǒng)電壓等級(jí)確定繞組的匝數(shù),以確保變壓器在額定工況下電壓輸出穩(wěn)定。因此,額定電壓實(shí)際上是匝數(shù)比與變比在工程應(yīng)用中的最終設(shè)計(jì)結(jié)果。
三者關(guān)系可總結(jié)為:
◆ 匝數(shù)比決定變比,變比決定額定電壓的設(shè)計(jì);
◆ 額定電壓反過來約束繞組匝數(shù)數(shù)量;
◆ 變比與匝數(shù)比理論相等,實(shí)際需要通過測(cè)試儀精確校驗(yàn)。
在電力設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域,變壓器的變比是否準(zhǔn)確對(duì)系統(tǒng)計(jì)量、保護(hù)和運(yùn)行安全至關(guān)重要,因此需要專業(yè)設(shè)備定期校驗(yàn)。武漢龍電電氣多年專注變壓器檢測(cè)儀器研發(fā),推出的變壓器變比測(cè)試儀具有測(cè)試速度快、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),支持單相/三相自動(dòng)測(cè)試,自動(dòng)判別組別并生成報(bào)表,適用于各類電力運(yùn)維單位、實(shí)驗(yàn)室、變電站及生產(chǎn)廠家。