Project_PrincipleOverview_G_YunNan_2025/ModeDisplay/Assets/StreamingAssets/SubTitles/原理/500kV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 --> 00:00:10,077
结构虽复杂

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00:00:10,077 --> 00:00:11,987
基本原理却较直观

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00:00:11,987 --> 00:00:14,747
我们可以从一个简单实验开始理解：

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00:00:14,747 --> 00:00:17,933
当一块磁铁在一组线圈旁来回移动时

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00:00:17,933 --> 00:00:19,643
磁通量发生变化

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00:00:19,643 --> 00:00:21,443
线圈切割磁通线

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00:00:21,443 --> 00:00:23,303
从而产生感应电流

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00:00:23,303 --> 00:00:25,373
这就是电磁感应现象

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00:00:25,374 --> 00:00:28,794
如果将磁铁换成一组接通直流电的线圈

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00:00:28,794 --> 00:00:30,214
根据安培定律

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00:00:30,214 --> 00:00:33,960
通电的线圈也会产生一个与磁铁相似的磁场

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00:00:33,961 --> 00:00:35,981
若接入的是交流电源

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00:00:35,981 --> 00:00:38,071
由于电流方向不断变化

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00:00:38,071 --> 00:00:40,521
磁场方向也会周期性反转

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00:00:40,521 --> 00:00:43,581
临近的线圈就会被动的切割磁通线

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00:00:43,581 --> 00:00:45,541
从而生成感应电流

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00:00:45,541 --> 00:00:47,774
实现非接触式能量传递

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00:00:47,774 --> 00:00:49,161
即隔空输电

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00:00:49,161 --> 00:00:52,921
但因多数磁通线未被利用 传输效率较低

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00:00:52,921 --> 00:00:57,627
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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00:00:57,628 --> 00:00:59,728
铁芯提供低磁阻路径

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00:00:59,728 --> 00:01:02,418
使磁场集中在铁芯内部传播

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00:01:02,418 --> 00:01:04,748
从而达到集中磁通的效果

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00:01:04,748 --> 00:01:06,068
在这种结构中

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00:01:06,068 --> 00:01:08,768
连接电源的一侧称为初级线圈

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00:01:08,768 --> 00:01:11,428
输出电流的一侧为次级线圈

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00:01:11,428 --> 00:01:16,268
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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00:01:16,268 --> 00:01:18,698
此时次级线圈的匝数更多

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00:01:18,698 --> 00:01:20,878
那么输出的电压就会升高

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00:01:20,878 --> 00:01:22,681
称为升压变压器

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00:01:22,682 --> 00:01:25,612
反之如果是初级线圈的匝数更多

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00:01:25,612 --> 00:01:27,612
那么输出的电压则变低

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00:01:27,612 --> 00:01:29,415
称为降压变压器

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00:01:29,416 --> 00:01:31,776
这就是变压器的基本原理

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00:01:31,776 --> 00:01:36,456
根据结构形式不同 变压器可分为芯式和壳式两类

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00:01:36,456 --> 00:01:39,556
我们所展示的是一台壳式降压变压器

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00:01:39,556 --> 00:01:41,166
其结构较为特殊

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00:01:41,166 --> 00:01:43,336
具备500kV的高压输入

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00:01:43,336 --> 00:01:44,636
以及两个输出

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00:01:44,636 --> 00:01:48,396
分别为220kV的中压主输出和10kV

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00:01:48,396 --> 00:01:51,096
或35kV的辅助低压输出

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00:01:51,096 --> 00:01:51,776
其中

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00:01:51,776 --> 00:01:54,916
高压绕组与中压绕组共用部分线圈

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00:01:54,916 --> 00:01:56,666
利用自耦降压技术

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00:01:56,666 --> 00:02:00,016
通过改变中压侧抽头匝数实现主降压

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00:02:00,016 --> 00:02:04,296
低压绕组则为单独的线圈 在共用铁芯的最里端

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00:02:04,296 --> 00:02:05,776
在线圈绕制前

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00:02:05,776 --> 00:02:08,386
需先对铁芯包裹一层绝缘片

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00:02:08,386 --> 00:02:09,836
并套上绝缘筒

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00:02:09,836 --> 00:02:12,856
以防止低压线圈与铁芯直接接触

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00:02:12,856 --> 00:02:17,522
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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00:02:17,522 --> 00:02:22,216
所有绕组均采用高导电率的铜制成 横截面为矩形

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00:02:22,216 --> 00:02:25,156
矩形相比圆形的排布更加紧凑

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00:02:25,156 --> 00:02:27,226
拥有更好的空间利用率

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00:02:27,226 --> 00:02:30,042
同时有利于增加线径以降低电阻

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00:02:30,042 --> 00:02:31,562
提高散热效率

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00:02:31,563 --> 00:02:33,573
铜导线外包覆绝缘纸

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00:02:33,573 --> 00:02:36,593
这种材料耐高温、绝缘性强且不易老化

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00:02:37,150 --> 00:02:38,810
在这个三相系统中

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00:02:38,810 --> 00:02:40,900
电流按顺序流通绕组

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00:02:40,900 --> 00:02:45,203
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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00:02:45,203 --> 00:02:48,910
他们接力输出从而产生连续稳定的电流

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00:02:48,910 --> 00:02:53,310
在外层的高压、中压共用绕组上还会延伸出多个抽头

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00:02:53,310 --> 00:02:55,460
其全部连接有载分接开关

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00:02:56,017 --> 00:02:59,717
旁边的电机驱动装置可通过改变匝数的方式

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00:02:59,717 --> 00:03:01,127
来调节输出的电压

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00:03:01,684 --> 00:03:04,550
所有组件安装于密封油箱内部

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00:03:04,550 --> 00:03:07,900
油箱顶部设有五个引出电流的绝缘套管

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00:03:07,900 --> 00:03:11,680
分别为高压、中压、高压中性点及两个低压套管

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00:03:12,244 --> 00:03:16,844
这些套管是绝缘结构 防止高压击穿油箱壳体

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00:03:16,844 --> 00:03:19,264
油箱内部填充绝缘矿物油

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00:03:19,264 --> 00:03:21,854
具备良好绝缘性和热稳定性

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00:03:21,854 --> 00:03:23,584
可有效冷却内部绕组

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00:03:24,151 --> 00:03:26,561
在油箱上方还设置了油枕

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00:03:26,561 --> 00:03:28,581
用于储存备用绝缘油

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00:03:28,581 --> 00:03:30,631
同时它还可以过滤湿气

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00:03:30,631 --> 00:03:32,297
保证油质的纯度