變壓器的組成、原理、作用及分類

變壓器是電力很有辨識度的設(shè)備，體積大、特征明顯、原理簡單但維護(hù)工作多，看起來比“電纜”有分量得多。在電網(wǎng)圖上，變壓器就像骨干節(jié)點(diǎn)，其他設(shè)備像是他的連線。

2025-01-23 08:56:02

變壓器的原理

變壓器的轉(zhuǎn)換原理是利用電磁感應(yīng)來改變交流電壓。

變壓器有兩組線圈。初級線圈和次級線圈。當(dāng)初級線圈通上交流電時(shí)，變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場，次級線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。

只要適當(dāng)改變繞組的匝數(shù)，就可以改變原副邊電動勢之比以達(dá)到改變電壓的目的。

例如：初級線圈是500匝，次級線圈是250匝，初級通上220V交流電，次級電壓就是110V。

變壓器能降壓也能升壓。如果初級線圈比次級線圈圈數(shù)少就是升壓變壓器,可將低電壓升為高電壓。

變壓器的組成

變壓器主要有鐵芯和繞組組成。

鐵芯是變壓器的磁路通道，繞組是變壓器的電路部分，由一定匝數(shù)的漆包線繞制而成。

與電源相連的，我們把它稱作初級繞組，也稱作是一次繞組。與負(fù)載相連的，我們把它稱作次級繞組，也稱作是二次繞組，或者是副邊繞組。

鐵芯結(jié)構(gòu)的基本形式，有心式和殼式。

心式結(jié)構(gòu)的變壓器鐵芯柱被繞組所包圍。簡單地說，就是繞組包圍著鐵芯，結(jié)構(gòu)比較簡單，裝配和絕緣比較容易，所以變壓器常常采用心式結(jié)構(gòu)。殼式結(jié)構(gòu)則是鐵芯包圍著繞組。殼式結(jié)構(gòu)的變壓器，機(jī)械強(qiáng)度較高，露齒角，但是其制造工藝復(fù)雜，使用材料較多，通常只用于低壓大電流的變壓器或小容量的電源變壓器中。

變壓器的作用

變壓器主要有變電壓、變電流和隔離等作用，其中：

變電壓：提高或降低電壓，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓經(jīng)過升壓、輸送、降壓過程，將電壓變換成居民或工業(yè)使用的電壓等級。

變電流：改變電壓的同時(shí)改變電流的大小。

隔離：將用戶系統(tǒng)和供電系統(tǒng)進(jìn)行隔離，起到縮小事故范圍的作用。

交流電壓等級中，通常將1kV及以下稱為低壓，1kV以上、35kV及以下稱為中壓，35kV以上、220kV以下稱為高壓，330kV及以上、1000kV以下稱為超高壓，1000kV及以上稱為特高壓。

直流電壓等級中，±800kV以下稱為高壓，±800kV及以上稱為特高壓。

變壓器的用途分類 電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升壓、降壓、配電和聯(lián)絡(luò)，或?qū)ｉT用于發(fā)電廠、變電所自用變壓器。

儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護(hù)裝置。

電源變壓器：用于一般機(jī)械設(shè)備的控制電源、照明、指示之用。

電子變壓器：用于開關(guān)電源、音頻、脈沖、阻抗匹配等電子電路中

試驗(yàn)變壓器：能產(chǎn)生高壓，對電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)。

特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)壓變壓器等。

按變壓器繞組的相數(shù)分類 單相變壓器：用于單相負(fù)荷和三相變壓器組。三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。多相變壓器：大多用于整流變壓器中。按變壓器冷卻形式分類 干式變壓器：依靠空氣對流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。油浸式變壓器：用變壓器油作為絕緣介質(zhì)和冷卻介質(zhì)的變壓器，鐵芯和線圈全部浸在絕緣油中。

按變壓器繞組聯(lián)接形式分類

雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級。

三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級。

自耦變壓器：初級、次級繞組組合為一個(gè)，用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。

多繞組變壓器：分裂變壓器，變壓器低壓繞組分裂為兩或三部分，在電氣上互不連接。

按變壓器鐵芯形式分類

芯式變壓器：如口型插片變壓器、C型變壓器、R型變壓器。

環(huán)形變壓器：如接觸式調(diào)壓器等。

非晶合金變壓器：也叫節(jié)能變壓器，非晶合金鐵芯變壓器是用新型導(dǎo)磁材料，空載電流下降約80%，耐溫性能好，是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)載率較低的地方。

殼式變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、電焊變壓器；或用于電子儀器及電視、收音機(jī)等的電源變壓器

按變壓器工作頻率分類

工頻變壓器：其工作頻率在50Hz或60Hz。