變壓器在電力系統(tǒng)中作用

1．變壓器在電力系統(tǒng)中作用

變壓器在電力系統(tǒng)中的主要作用是變換電壓，以利于功率的傳輸。電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后，可以減少線路損耗，提高送電的經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到遠(yuǎn)距離送電的目的。而降壓變壓器則能把高電壓變?yōu)橛脩羲枰母骷?jí)使用電壓，滿足用戶需要。

2．基本工作原理

變壓器是一種按電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備，當(dāng)一次線圈加上電壓、流過交流電流時(shí)，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通。這些磁通中的大部分交鏈著二次線圈，稱它為主磁通。在主磁通的作用下，兩側(cè)的線圈分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，電勢(shì)的大小與匝數(shù)成正比。變壓器的原、副線圈匝數(shù)不同，這樣就起到了變壓作用。

共同的磁路部分一般用硅鋼片做成，稱為鐵心。被鏈的線圈稱為繞組。

雙繞組變壓器。雙繞組變壓器工作原理如圖2-1所示。一般把接到交流電源的繞組稱為原繞組，而把接到負(fù)荷(也稱負(fù)載)的繞組稱為副繞組，有時(shí)把原繞組稱為原邊或初級(jí)，把副繞組稱為副邊或次級(jí)。

變壓器副繞組的電壓不等于原繞組的電壓，若副邊電壓大于原邊繞組電壓，則該變壓器稱為升壓變壓器，若副邊電壓小于原邊繞組電壓，則該變壓器稱為降壓變壓器。

在工程上也常把電壓高的繞組稱為高壓繞組，電壓低的繞組稱為低壓繞組。

3．變壓器的基本結(jié)構(gòu)及分類

變壓器主要由鐵芯、繞組、絕緣以及輔助設(shè)備組成。

（1）鐵芯。鐵芯型式有芯式和殼式。電力變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)型式普遍采用芯式鐵芯，芯式鐵芯有分為以下三種（大多數(shù)廠家選用芯式，只有少數(shù)廠家選用殼式）：

芯式與殼式的區(qū)別：

芯式：鐵心柱截面為圓形立放，高低壓線圈截面亦為圓形（實(shí)為環(huán)形）同心地套在鐵心柱上，線圈包圍貼心。

殼式：鐵芯截面為長(zhǎng)方形臥放，線圈截面亦為長(zhǎng)方形套在鐵心柱上臥房，兩邊有旁軛，鐵心包圍線圈。

（2）繞組。國(guó)產(chǎn)電力變壓器，基本上都是芯式變壓器，所以繞組也都是采用同心繞組，主要有同圓形繞組、螺旋形繞組、換位導(dǎo)線繞成繞組、連續(xù)式繞組、糾結(jié)式繞組。

（3）絕緣。變壓器的絕緣分主絕緣和縱向絕緣兩大部分。主絕緣是指繞組對(duì)地之間、相間和同一相而不同電壓等級(jí)的繞組之間的絕緣，主絕緣主要采用油-隔板絕緣結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)通常采用加覆蓋層、包絕緣層及隔板油隙形成；縱向絕緣是指同一電壓等級(jí)的一個(gè)繞組，其不同部位之間，例如層間、匝間、繞組與靜電屏之間的絕緣。

（4）輔助設(shè)備。油箱、油枕、呼吸器、防爆管（壓力釋放裝置）、散熱器、絕緣套管、分接開關(guān)、氣體繼電器、溫度計(jì)、凈油器等。

（5）按變壓器的用途可分類：

1） 電力變壓器；

2） 調(diào)壓器；

3） 儀用互感器（TA、TV）；

4） 特殊變壓器（試驗(yàn)變壓器、控制變壓器）。

（6）按變壓器的繞組可分類：

1） 雙繞組變壓器；

2） 三繞組變壓器；

3） 多繞組變壓器；

4） 自耦變壓器。

（7）按電源輸出的相數(shù)分類：

1） 單相變壓器；

2） 三相變壓器；

3） 多相變壓器（如直流輸電工程中的換流變壓器，整流用六相變壓器）。

（8）按變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)分類：

1） 芯式變壓器；

2） 殼式變壓器。

（9）按變壓器冷卻介質(zhì)分類：

1） 油浸式變壓器；

2） 空氣冷卻式變壓器（干式變壓器）；

3） 充氣式變壓器。變壓器身放在一密封的鐵箱內(nèi)，箱內(nèi)充以特種氣體。

（10）按冷卻介質(zhì)分類：

1）油浸自冷式變壓器；

2）油浸風(fēng)冷變壓器；

3）油浸強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器；

4）油浸強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻變壓器及干式變壓器。

（11）按調(diào)壓方式分類：

1） 無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器；

2） 有載調(diào)壓變壓器。

（12）按中性點(diǎn)絕緣水平分類：

1） 全絕緣變壓器；

2） 分級(jí)絕緣變壓器。

（13）按導(dǎo)線材料分類：

1） 銅導(dǎo)線變壓器；

2） 鋁導(dǎo)線變壓器。