一文讓您完全了解變壓器 變壓器怎樣變換電壓

變壓器是用來(lái)變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止的電器設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)電能傳遞的。變壓器就其用途可分為電力變壓器、試驗(yàn)變壓器、儀用變壓器及特殊用途的變壓器：電力變壓器是電力輸配電、電力用戶配電的必要設(shè)備；試驗(yàn)變壓器對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行耐壓（升壓）試驗(yàn)的設(shè)備；儀用變壓器作為配電系統(tǒng)的電氣測(cè)量、繼電保護(hù)之用（PT、CT）；特殊用途的變壓器有冶煉用電爐變壓器、電焊變壓器、電解用整流變壓器、小型調(diào)壓變壓器等。

電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來(lái)將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。當(dāng)一次繞組通以交流電時(shí)，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過鐵芯導(dǎo)磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個(gè)表現(xiàn)功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當(dāng)對(duì)變壓器施加額定電壓時(shí)，根據(jù)它來(lái)確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流。較為節(jié)能的電力變壓器是非晶合金鐵心配電變壓器，其最大優(yōu)點(diǎn)是，空載損耗值特低。最終能否確保空載損耗值，是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中所要考慮的核心問題。

當(dāng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置時(shí)，除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外，同時(shí)在計(jì)算時(shí)還須精確合理選取非晶合金的特性參數(shù)。 電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的主要設(shè)備之一。變壓器的作用是多方面的不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū)，還能把電壓降低為各級(jí)使用電壓，以滿足用電的需要?？傊龎号c降壓都必須由變壓器來(lái)完成。在電力系統(tǒng)傳送電能的過程中，必然會(huì)產(chǎn)生電壓和功率兩部分損耗，在輸送同一功率時(shí)電壓損耗與電壓成反比，功率損耗與電壓的平方成反比。利用變壓器提高電壓，減少了送電損失。

變壓器是由繞在同一鐵芯上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈繞組組成，繞組之間是通過交變磁場(chǎng)而聯(lián)系著并按電磁感應(yīng)原理工作。變壓器安裝位置應(yīng)考慮便于運(yùn)行、檢修和運(yùn)輸，同時(shí)應(yīng)選擇安全可靠的地方。在使用變壓器時(shí)必須合理地選用變壓器的額定容量。變壓器空載運(yùn)行時(shí)，需用較大的無(wú)功功率。這些無(wú)功功率要由供電系統(tǒng)供給。變壓器的容量若選擇過大，不但增加了初投資，而且使變壓器長(zhǎng)期處于空載或輕載運(yùn)行，使空載損耗的比重增大，功率因數(shù)降低，網(wǎng)絡(luò)損耗增加，這樣運(yùn)行既不經(jīng)濟(jì)又不合理。變壓器容量選擇過小，會(huì)使變壓器長(zhǎng)期過負(fù)荷，易損壞設(shè)備。因此，變壓器的額定容量應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的需要進(jìn)行選擇，不宜過大或過小。?

變壓器的分類

變壓器分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗(yàn)變壓器、轉(zhuǎn)角變壓器、大電流變壓器、勵(lì)磁變壓器等。

變壓器的組成

變壓器部件主要是由鐵芯、線圈組成，此外還有油箱、油枕、絕緣套管及分接開頭等。

變壓器的主要作用

變壓器不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū)，還能把電壓降低為各級(jí)使用電壓，以滿足用電的需要?？傊?，升壓與降壓都必須由變壓器來(lái)完成。

變壓器油枕的作用

當(dāng)變壓器油的體積隨著油溫的變化而膨脹或縮小時(shí)，油枕起儲(chǔ)油和補(bǔ)油作用，能保證油箱內(nèi)充滿油，同時(shí)由于裝了油枕，使變壓器與空氣的接觸面減小，減緩了油的劣化速度。油枕的側(cè)面還裝有油位計(jì)，可以監(jiān)視油位的變化。其主要有三種形式：波紋式、膠囊式、隔膜式。

變壓器凈油器的工作原理

運(yùn)行中的變壓器因上層油溫與下層油溫的溫差，使油在凈油器內(nèi)循環(huán)。油中的有害物質(zhì)如：水分、游離碳、氧化物等隨油的循環(huán)被凈油器內(nèi)的硅膠吸收，使油凈化而保持良好的電氣及化學(xué)性能，起到對(duì)變壓器油再生的作用。

變壓器怎樣變換電壓

從變壓器的工作原理可知，電流從一次繞組進(jìn)去，從二次繞組流出。輸入的交流電的電流方向不斷改變，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和電流同步變化的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的大小與方向不斷改變，從而在次級(jí)線圈內(nèi)感應(yīng)出電流來(lái)。在每一圈線圈上的電壓都相等，次級(jí)線圈圈數(shù)越多，從次級(jí)線圈輸出的電壓就越高。

如果初級(jí)線圈的圈數(shù)比次級(jí)線圈多，次級(jí)線圈上的電壓就會(huì)降低，這就是降壓變壓器；反之，如果初級(jí)線圈的圈數(shù)比次級(jí)線圈少，次級(jí)線圈上的電壓就會(huì)升高，這就是升壓變壓器。

自耦變壓器

自耦變壓器只有一組線圈，次級(jí)線圈是從初級(jí)線圈抽頭出來(lái)的，它的電能傳遞，除了有電磁感應(yīng)傳遞外，還有電的傳送，這種變壓器硅鋼片和銅線數(shù)量比一般變壓器要少，常用作調(diào)節(jié)電壓。

變壓器的電壓變化率

調(diào)壓器的電壓變化率是變壓器的主要性能指標(biāo)之一。當(dāng)變壓器向負(fù)載供電時(shí)，在變壓器的負(fù)載端的電壓必然會(huì)下降，將下降的電壓值與額定電壓值相比，取百分?jǐn)?shù)即電壓變化率?？捎霉奖硎荆弘妷鹤兓?［(次級(jí)額定電壓-負(fù)載端電壓)/次級(jí)額定電壓］×100%。通常的電力變壓器，接上額定負(fù)載時(shí)，電壓變化率為4～6%。

變壓器過負(fù)荷運(yùn)行

變壓器正常運(yùn)行時(shí)，日負(fù)荷曲線的負(fù)荷率大多小于1。

根據(jù)等值老化原則，只要使變壓器在過負(fù)荷期間多損耗的壽命和在欠負(fù)荷期間少損耗的壽命能相互補(bǔ)償，仍可獲得規(guī)定的使用年限。變壓器的正常過負(fù)荷能力，就是以不犧牲正常壽命為原則而制定的。

在整個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，只要做到變壓器絕緣老化率小于或等于1即可，且滿足以下條件：

1、過負(fù)荷期間，繞組最熱點(diǎn)的溫度不得超過140℃，上層油溫不得超過95℃；

2、變壓器的最大過負(fù)荷不得超過額定負(fù)荷的50%；

變壓器的額定電壓

電壓太高或過低都會(huì)影響變壓器的正常工作和使用壽命，因此需要調(diào)壓。

小型變壓器的應(yīng)用范圍

小型變壓器指容量在1千伏安以下的單相變壓器，多半用作電氣設(shè)備控制用的電源變壓器，電子設(shè)備的電源變壓器及安全照明用的電源變壓器。

變壓器運(yùn)行中的耗損?

1、由鐵芯引起的鐵損。當(dāng)線圈通電后，由于磁力線是交變的，引起鐵芯中渦流和磁滯損耗。

2、由線圈自身的電阻引起的銅損。當(dāng)變壓器初級(jí)線圈和次級(jí)線圈有電流通過時(shí)，產(chǎn)生的電能損耗。

如何選擇變壓器

1、明確用途。是用來(lái)升壓還是降壓；

2、明確電源相數(shù)。單相還是三相；

3、明確使用和環(huán)境。選擇變壓器的冷卻方式；

4、根據(jù)實(shí)際使用情況和預(yù)算決定線圈的材質(zhì)（銅線/鋁線）；

5、根據(jù)變壓器的額定參數(shù)選擇。其中包括額定電壓、額定電流、額定容量。

變壓器的鐵芯接地

電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯必須有一點(diǎn)可靠接地。若沒有接地，則鐵芯對(duì)地的懸浮電壓，會(huì)造成鐵芯對(duì)地?cái)嗬m(xù)性擊穿放電，鐵芯一點(diǎn)接地后消除了形成鐵芯懸浮電位的可能。

但當(dāng)鐵芯出現(xiàn)兩點(diǎn)以上接地時(shí)，鐵芯間的不均勻電位就會(huì)在接地點(diǎn)之間形成環(huán)流，并造成鐵芯多 點(diǎn)接地發(fā)熱故障。變壓器的鐵芯接地故障會(huì)造成鐵芯局部過熱，嚴(yán)重時(shí)，鐵芯局部溫升增加，輕瓦斯動(dòng)作，甚至將會(huì)造成重瓦斯動(dòng)作而跳閘的事故。

中性點(diǎn)與零點(diǎn)、零線的區(qū)別

凡三相繞組的首端（或尾端）連接在一起的共同連接點(diǎn)，稱電源中性點(diǎn)。當(dāng)電源的中性點(diǎn)與接地裝置有良好的連接時(shí)，該中性點(diǎn)便稱為零點(diǎn)；而由零點(diǎn)引出的導(dǎo)線，則稱為零線。

電能表和功率表的區(qū)別

電能表可以同時(shí)指示有功、無(wú)功并計(jì)數(shù)和功率因數(shù)、負(fù)荷曲線、最大、最小負(fù)荷時(shí)間等；

功率表只能單一指示有功或無(wú)功值。

套管裂紋的危害性

套管出現(xiàn)裂紋會(huì)使絕緣強(qiáng)度降低，能造成絕緣的進(jìn)一步損壞，直至全部擊穿。裂縫中的水結(jié)冰時(shí)也可能將套管脹裂。

中央信號(hào)裝置的作用

中央信號(hào)裝置包括事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)，裝在變電所主控制室內(nèi)的中央信號(hào)屏上。當(dāng)變電所任一配電裝置的斷路器事故跳閘時(shí)，啟動(dòng)事故信號(hào)；當(dāng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況或操作電源故障時(shí)，啟動(dòng)預(yù)告信號(hào)。事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)都有音響和燈光兩種信號(hào)裝置，音響信號(hào)可喚起值班人員的注意，燈光信號(hào)有助于值班人員判斷故障的性質(zhì)和部位。

內(nèi)部過電壓

內(nèi)部過電壓是由于操作、事故或其他原因引起系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生突然變化將出現(xiàn)從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程，在這個(gè)過程中可能對(duì)系統(tǒng)有危險(xiǎn)的過電壓。

高壓斷路器的作用

1、控制的作用。當(dāng)電路之中出現(xiàn)了空載的電流，或者電流負(fù)荷比較大的時(shí)候，它就能夠及時(shí)地切斷或者閉合起來(lái)，從而能夠控制整個(gè)線路。

2、保護(hù)的作用。當(dāng)電路發(fā)生了故障，比如說(shuō)出現(xiàn)了短路或者是斷路的情況，那么它就可以通過高壓斷路器，有一個(gè)斷流的能力，有了這個(gè)保護(hù)功能，就能夠防止弓|發(fā)電路的問題。

編輯：黃飛