變壓器作為一種基于電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備,在現(xiàn)代電力系統(tǒng)和眾多電子設(shè)備中發(fā)揮著無(wú)可替代的角色。對(duì)其作用、原理及關(guān)鍵參數(shù)的深入理解,有助于我們?cè)谠O(shè)計(jì)、選用和維護(hù)變壓器時(shí)作出科學(xué)合理的決策。
變壓器在生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,例如:
家庭用電:家庭用電需要使用降壓變壓器將高壓電降低到220V左右,以滿足家庭用電需求。
照明設(shè)備:一些特定的照明設(shè)備需要使用隔離變壓器以減小電源噪聲對(duì)燈具的影響,提高照明質(zhì)量。
電動(dòng)機(jī):電動(dòng)機(jī)需要使用降壓變壓器將高壓電降低到適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí),以滿足電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行需求。
輸電線路:在輸電過(guò)程中需要使用升壓變壓器將低電壓升高到高壓等級(jí),以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電。
變壓器是輸配電的基礎(chǔ)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等領(lǐng)域。我國(guó)在網(wǎng)運(yùn)行的變壓器約1700萬(wàn)臺(tái),總?cè)萘考s110億千伏安。變壓器損耗約占輸配電電力損耗的40%,具有較大節(jié)能潛力。為加快節(jié)能變壓器推廣應(yīng)用,提升能源資源利用效率,推動(dòng)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展,2021年1月,工業(yè)和信息化部、市場(chǎng)監(jiān)管總局、國(guó)家能源局聯(lián)合制定了《變壓器能效提升計(jì)劃(2021-2023年)》
變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、 引線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置(吸濕器、氣道、氣體繼電器、儲(chǔ)油柜及測(cè)溫裝置等)和出線套管。具體組成及功能:
(1)鐵芯。 鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常含硅量較高,厚度分別為0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分,鐵芯柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用。
(2)繞組。繞組是變壓器的電路部分,它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理,現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說(shuō)明其基本工作原理:當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓U1時(shí),流過(guò)電流I1,在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通O1,這些磁通稱為主磁通,在它的作用下,兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì),后帶動(dòng)變壓器調(diào)控裝置。