變壓器的原理結(jié)構(gòu)、規(guī)格類型、負(fù)荷電流計(jì)算方法

變壓器為供電系統(tǒng)重要組成部分，通過變壓器可實(shí)現(xiàn)電壓升壓、降壓的功能。從而滿足人們對(duì)電力輸送與使用的需求，電力變壓器是一種靜止運(yùn)行的設(shè)備，它是如何進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)工作呢?變壓器類型有哪些?一臺(tái)變壓器的承載負(fù)荷怎么計(jì)算?本文內(nèi)容將為你詳細(xì)解答。

本文主要從變壓器工作原理與結(jié)構(gòu)、變壓器規(guī)格類型、變壓器負(fù)荷電流計(jì)算3個(gè)方面進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的詳細(xì)解析，希望為你深度了解變壓器及承載負(fù)荷電流計(jì)算提供參考與幫助。

一、變壓器工作原理與結(jié)構(gòu)

1、工作原理解析

變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的電力設(shè)備，在變壓器內(nèi)部一般采用雙繞組、三繞組、自耦變壓器三種方式進(jìn)行磁通量轉(zhuǎn)換。電流通過線圈產(chǎn)生磁量，磁量通過相近線圈進(jìn)行磁通傳遞，從而形成負(fù)載側(cè)的電壓與電流。即電磁感應(yīng)將一端的交流電壓、電流轉(zhuǎn)為另一端電壓、電流的工作方式。

磁通量變化

2、變壓器結(jié)構(gòu)組成

變壓器結(jié)構(gòu)

變器器主要構(gòu)件由一次線圈、二次線圈、磁芯(鐵芯)三大部分組成。變壓器安裝使用環(huán)境不同其形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不盡相同，比如油侵式變壓器(示例圖)主要由鐵芯、繞組、油箱、變器油、調(diào)壓裝置、散熱裝置、油枕、氣體繼電器、絕緣防爆組件構(gòu)成。干式變器主要由鐵芯、環(huán)氧樹脂澆注線圈，絕緣間隔等組成，同時(shí)采用溫度控制裝置進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)與風(fēng)冷設(shè)備控制。

二、常見變壓器規(guī)格及類型

1、在電路圖中，變壓器有個(gè)一個(gè)基本的電路符號(hào)，一般用T表示，變壓器容量單位為KVA。但各種內(nèi)部繞組形式不同其電路符號(hào)也不同，因此通過表示符號(hào)能識(shí)別出內(nèi)部線圈結(jié)構(gòu)等信息。具體符號(hào)含義如下圖：

變壓器繞組類型

2、按變壓器用途一般分為三種類型，分別是升壓、聯(lián)絡(luò)、降壓。其中升壓指將低電壓升為高電壓，便于傳輸并解決電流載流量線徑的困擾，一般用于發(fā)電廠6.3KV/10.5KV或10.5KV/110KV等。聯(lián)絡(luò)指變電站電力聯(lián)絡(luò)使用，主要是調(diào)節(jié)供電指標(biāo)與合環(huán)電壓的作用，常用有220KV/110KV或110KV/10.5KV等。降壓變壓器是我們應(yīng)用比較多的設(shè)備，指將高電壓降為日常使用的380V/220V電壓，常用有35KV/0.4KV或10.5KV/0.4KV。

3、電力變壓器根據(jù)相數(shù)不同，一般還分為單項(xiàng)變壓器、三項(xiàng)變壓器之分。其中單項(xiàng)變壓即220V變壓器，一般有630V/220V、10KV/220V等。其中三項(xiàng)變壓器即0.4KV(380V)變壓器，常用有10KV/380V。

4、按照變壓器繞組形式常見有雙繞組、三繞組、自耦繞組三種，其中雙繞組指每相都裝在同一鐵芯上，原、副繞組分開繞制、相互絕緣。三繞組指每相有個(gè)三個(gè)繞組，原、副繞組分開繞制、相互絕緣。自耦形式指一套繞組中間抽頭作為一次或二次輸出。

5、變壓安裝位置一般有室內(nèi)變壓器和室外變壓器之分，安裝位置不同變壓器形式也不相同，室內(nèi)常采用干式耦合變壓器，室外常采用油侵變壓器。另外干式變壓器容量常用有500KVA、800KVA、1250KVA、1600KVA、2000KVA等，油侵變壓器常用有315KVA、500KVA、630KVA、800KVA等

三、變壓器的一、二次電流與負(fù)荷計(jì)算

變壓器負(fù)荷電流一般在變壓器銘牌有所標(biāo)注，但掌握變壓器負(fù)載電流(工作承載電流)、負(fù)載功能計(jì)算是電氣專業(yè)必備技能。下面我們對(duì)兩項(xiàng)計(jì)算方法進(jìn)行解析：

1、變壓器電流計(jì)算

變壓器電流計(jì)算常見有估算、口算等形式，其實(shí)兩種方式只提供了參考范圍。精準(zhǔn)測(cè)算需按照以下公式進(jìn)行，即S=UI?。其中S指變壓器容量，U指測(cè)算線路電壓，I指測(cè)算線路電流，?為1.732系數(shù)。

如800KVA變壓器一次電流計(jì)算公式為：800KVA/(1.732*10kv)=46.18A。

二次電流計(jì)算公式為：800KVA/(1.732*0.4kv)=1154.7A

2、變壓器負(fù)荷與負(fù)載電流

上述計(jì)算公式我們掌握了變壓器電流計(jì)算方法，但實(shí)際負(fù)荷承載能力還受功率因素、環(huán)境溫度、變壓器結(jié)構(gòu)類型的影響而不同。測(cè)算公式為P = S × Cos φ ，其中P指有功功率，S指視在功率， Cos φ指功率因素。

如8000KVA變壓器負(fù)載功率計(jì)算公式為：P=800KVA*0.8=640KW

驗(yàn)算過程：變壓器低壓側(cè)額定電流：I=S/1.732*0.4=1154.7A

640KW負(fù)載電流：I=P/U/1.732/COSφ=1154.7A

四、變壓器一般注意事項(xiàng)

1、運(yùn)行中變壓器應(yīng)1-2年進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)，在投入使用前或使用后均需進(jìn)行一次常規(guī)保養(yǎng)。

2、變壓器運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大熱量，一般正常溫度在90℃以下運(yùn)行，變壓器壽命在20年左右。若溫度升為105℃，其運(yùn)行壽命僅為7年。

3、變壓器不建議過載運(yùn)行，長期過載會(huì)導(dǎo)致線圈發(fā)熱，絕緣加速老化影響變壓器壽命。

4、變壓器在空載與輕載時(shí)損耗較大，建議經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)載為容量80%使用，合理調(diào)整負(fù)載分配。

5、進(jìn)行變壓器巡檢時(shí)，應(yīng)確保足夠的安全距離。變壓器維護(hù)、調(diào)節(jié)時(shí)，均應(yīng)在停電條件下進(jìn)行并做好安全技術(shù)措施。

綜述，上述內(nèi)容，我們?cè)敿?xì)闡述了變壓器的原理結(jié)構(gòu)、規(guī)格類型、負(fù)荷電流計(jì)算方法等內(nèi)容。是變壓器知識(shí)學(xué)習(xí)應(yīng)用的最基礎(chǔ)部分，建議不斷強(qiáng)化學(xué)習(xí)掌握。更多內(nèi)容可交流互動(dòng)!

審核編輯：湯梓紅