Project_PrincipleOverview_G_YunNan_2025/ModeDisplay/Assets/StreamingAssets/SubTitles/原理/220kV变压器电磁特性.srt

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00:00:00,000 --> 00:00:02,920
变压器是电力系统中的关键设备

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00:00:02,920 --> 00:00:06,106
广泛应用于电压变换和远距离输电

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00:00:06,107 --> 00:00:08,887
它的工作原理基于电磁感应定律

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00:00:08,887 --> 00:00:10,097
结构虽复杂

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00:00:10,097 --> 00:00:11,497
基本原理却较直观

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00:00:12,054 --> 00:00:14,814
我们可以从一个简单实验开始理解：

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00:00:14,814 --> 00:00:18,000
当一块磁铁在一组线圈旁来回移动时

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00:00:18,000 --> 00:00:19,700
磁通量发生变化

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00:00:19,700 --> 00:00:21,500
线圈切割磁通线

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00:00:21,500 --> 00:00:23,370
从而产生感应电流

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00:00:23,370 --> 00:00:25,000
这就是电磁感应现象

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00:00:25,561 --> 00:00:28,981
如果将磁铁换成一组接通直流电的线圈

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00:00:28,981 --> 00:00:30,401
根据安培定律

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00:00:30,401 --> 00:00:33,741
通电的线圈也会产生一个与磁铁相似的磁场

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00:00:34,295 --> 00:00:36,315
若接入的是交流电源

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00:00:36,315 --> 00:00:38,405
由于电流方向不断变化

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00:00:38,405 --> 00:00:40,445
磁场方向也会周期性反转

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00:00:41,002 --> 00:00:44,062
临近的线圈就会被动的切割磁通线

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00:00:44,062 --> 00:00:46,022
从而生成感应电流

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00:00:46,022 --> 00:00:48,255
实现非接触式能量传递

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00:00:48,255 --> 00:00:49,762
即隔空输电

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00:00:49,762 --> 00:00:53,682
但因多数磁通线未被利用 传输效率较低

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00:00:53,682 --> 00:00:58,522
我们引入一个高磁导率铁芯 并在两端分别缠绕线圈

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00:00:58,522 --> 00:01:00,622
铁芯提供低磁阻路径

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00:01:00,622 --> 00:01:03,312
使磁场集中在铁芯内部传播

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00:01:03,312 --> 00:01:05,232
从而达到集中磁通的效果

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00:01:05,789 --> 00:01:07,119
在这种结构中

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00:01:07,119 --> 00:01:09,839
连接电源的一侧称为初级线圈

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00:01:09,839 --> 00:01:12,059
输出电流的一侧为次级线圈

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00:01:12,616 --> 00:01:17,616
根据法拉第电磁感应定律 感应电压与线圈匝数成正比

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00:01:17,616 --> 00:01:20,656
当次级线圈匝数多于初级线圈时

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00:01:20,656 --> 00:01:22,126
输出电压升高

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00:01:22,126 --> 00:01:24,949
反之如果是初级线圈的匝数更多

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00:01:24,949 --> 00:01:27,176
那么输出的电压则变低

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00:01:27,176 --> 00:01:29,516
这就是变压器的基本原理

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00:01:29,516 --> 00:01:32,726
但这种单相变压器的效率和稳定性都不高

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00:01:33,283 --> 00:01:36,623
在电网中应用更广泛的是三相变压器

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00:01:36,623 --> 00:01:38,653
它的效率更高、运行更稳定

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00:01:39,203 --> 00:01:41,053
在它的三根铁芯柱上

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00:01:41,053 --> 00:01:44,373
先包裹一层绝缘片然后再套上绝缘筒

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00:01:44,373 --> 00:01:47,913
他们的作用是防止低压线圈直接与铁芯接触

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00:01:48,470 --> 00:01:53,283
随后 依次绕上内层的低压线圈与外层的高中压线圈

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00:01:53,284 --> 00:01:58,404
所有绕组均采用高导电率的铜制成 并且横截面为矩形

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00:01:58,404 --> 00:02:01,344
矩形相比圆形的排布更加紧凑

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00:02:01,344 --> 00:02:03,414
拥有更好的空间利用率

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00:02:03,414 --> 00:02:07,184
同时也更容易做得粗大从而降低电阻和提升散热

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00:02:07,738 --> 00:02:10,078
铜线的外面包裹着绝缘纸

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00:02:10,078 --> 00:02:12,248
这种材料除了绝缘性好

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00:02:12,248 --> 00:02:13,998
关键还耐高温不易老化

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00:02:14,552 --> 00:02:16,212
在这个三相系统中

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00:02:16,212 --> 00:02:18,302
电流按顺序流通绕组

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00:02:18,302 --> 00:02:22,605
每个绕组的电压波与其他电压波的相位相差120度

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00:02:22,605 --> 00:02:26,312
他们接力输出从而产生连续稳定的电流

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00:02:26,312 --> 00:02:28,382
为满足不同电压需求

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00:02:28,382 --> 00:02:31,622
在外层的绕组上还会延伸出多个抽头

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00:02:31,622 --> 00:02:33,832
它们全部连接有载分接开关

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00:02:34,392 --> 00:02:38,082
旁边的电机驱动装置可通过改变匝数的方式

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00:02:38,082 --> 00:02:40,102
来调节输入及输出的电压

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00:02:40,659 --> 00:02:43,899
这些装置都被安装在一个密封油箱中

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00:02:43,899 --> 00:02:47,285
在油箱的上方链接着用于引出电流的套管

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00:02:47,285 --> 00:02:48,835
他们是绝缘结构

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00:02:48,835 --> 00:02:52,355
分别为高压、中压、高压中性点和低压套管

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00:02:52,913 --> 00:02:57,459
这些套管是绝缘结构 防止高压击穿油箱壳体

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00:02:57,459 --> 00:02:59,839
油箱内部充满绝缘矿物油

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00:02:59,839 --> 00:03:02,549
具备良好的绝缘性和散热能力

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00:03:02,549 --> 00:03:04,789
能有效为内部的绕组提供冷却

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00:03:05,353 --> 00:03:08,193
顶部的油枕用于存储备用绝缘油

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00:03:08,193 --> 00:03:10,273
同时它还可以过滤湿气

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00:03:10,273 --> 00:03:11,859
保证油质的纯度