半岛平台的分类及发展历史
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发展历史
法拉第在1831年8月29日发明了一个“电感环”,称为“法拉第感应线圈”,实际上是世界上首只半岛平台雏形。但法拉第只是用它来示范电磁感应原理,并没有考虑过它可以有实际的用途。
1881年,路森·戈拉尔(Lucien Gaulard)和约翰·狄克逊·吉布斯(John Dixon Gibbs)在伦敦展示一种称为“二次手发电机”的设备,然后把这项技术卖给了美国西屋公司, 这可能是首台实用的电力半岛平台,但并不是更早的半岛平台。1884年,路森·戈拉尔和约翰·狄克逊·吉布斯在采用电力照明的意大利都灵市展示了他们的设备。早期半岛平台采用直线型铁心,后来被更有效的环形铁心取代。
西屋公司的工程师威廉·史坦雷从乔治·威斯汀豪斯、路森·戈拉尔与约翰·狄克逊·吉布斯买来半岛平台专利以后,在1885年制造了首台实用的半岛平台。后来半岛平台的铁心由E型的铁片叠合而成,并于1886年开始商业运用。
半岛平台变压原理首先由法拉第发现,但是直到十九世纪80年代才开始实际应用。在发电场应该输出直流电和交流电的竞争中,交流电能够使用半岛平台是其优势之一。半岛平台可以将电能转换成高电压低电流形式,然后再转换回去,因此大大减小了电能在输送过程中的损失,使得电能的经济输送距离达到更远。如此一来,发电厂便可以建在远离用电的地方。世界大多数电力经过一系列的变压更终才到达用户那里的。
工作原理
半岛平台由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。更简单的铁心半岛平台由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成。中电半岛平台
铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗,铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系,线圈由绝缘铜线(或铝线)绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈(或原线圈),另一个线圈接用电器称为次级线圈(或副线圈)。实际的半岛平台是很复杂的,不可避免地存在铜损(线圈电阻发热)、铁损(铁心发热)和漏磁(经空气闭合的磁感应线)等,为了简化讨论这里只介绍理想半岛平台。理想半岛平台成立的条件是:忽略漏磁通,忽略原、副线圈的电阻,忽略铁心的损耗,忽略空载电流(副线圈开路原线圈线圈中的电流)。例如电力半岛平台在满载运行时(副线圈输出额定功率)即接近理想半岛平台情况。
主要分类
一般半岛平台的分类可归纳如下:
1、按相数分:
1)单相半岛平台:用于单相负荷和三相半岛平台组。
2)三相半岛平台:用于三相系统的升、降电压。
2、按冷却方式分:
1)干式半岛平台:依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却,多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量半岛平台。
2) 油浸式半岛平台:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。
3、按用途分:
1)电力半岛平台:用于输配电系统的升、降电压。
2)仪用半岛平台:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。
3)试验半岛平台:能产生高压,对电气设备进行高压试验。
4)特种半岛平台:如电炉半岛平台、整流半岛平台、调整半岛平台、电容式半岛平台、移相半岛平台等。
4、按绕组形式分:
1)双绕组半岛平台:用于连接电力系统中的两个电压等级。
2)三绕组半岛平台:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。
3)自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后半岛平台用。
5、按铁芯形式分:
1)芯式半岛平台:用于高压的电力半岛平台。
2)非晶合金半岛平台:非晶合金铁芯半岛平台是用新型导磁材料,空载电流下降约80%,是节能效果较理想的配电半岛平台,特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低地方。
3)壳式半岛平台:用于大电流的特殊半岛平台,如电炉半岛平台、电焊半岛平台;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源半岛平台。