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。
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(guò)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(guò)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??蛰d損耗值,是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所要考慮的核心問(wèn)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)。
一、電力變壓器的用途
變壓器是傳輸電能而不改變其頻率的靜止的電能轉(zhuǎn)換器。
變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電氣設(shè)備,變壓器的總?cè)萘看蠹s是發(fā)電機(jī)總?cè)萘康?倍以上。其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低,以利于電能的合理輸送、分配和使用。
在電力系統(tǒng)中,輸送同樣功率的電能,電壓越高,電流就越小,輸電線路上的功率損耗也越小;輸電線的截面積也可以減小,這樣就可以減少導(dǎo)線的金屬用量。
圖1
由于制造上的困難,發(fā)電機(jī)電壓不可能很高(目前在20KV以下),所以在發(fā)電廠中要用升壓變壓器將發(fā)電機(jī)電壓升到很高,才能將大量的電能送往遠(yuǎn)處的用電地區(qū),如35KV、66KV、110KV、220kv、330kv、500kv等。
而在用電負(fù)荷處,再用降壓變壓器將電壓降低到適當(dāng)?shù)臄?shù)值供用戶電氣設(shè)備使用。電力變壓器在傳輸電能的時(shí)候,本身也有一些有功損耗,但數(shù)量不大,因而傳輸效率很高。中小型變壓器的效率不低于95%,大型變壓器效率可達(dá)到98%以上。
二、電力變壓器的分類
1、按功能分:
電力變壓器按功能分,有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器,也稱配電變壓器。
2、按容量分:
電力變壓器按容量系列分,有R8容量系列和R10容量系列兩大類。
R8容量系列指容量等級(jí)是按R8≈1.33倍數(shù)遞增的,我國(guó)老的變壓器容量等級(jí)采用此系列,如:100kvA、135kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。
R10容量系列 指容量等級(jí)是按R10 ≈ 1.26倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級(jí)較密,便于合理選用,是IEC(國(guó)際電工委員會(huì))推薦采用的。我國(guó)新的變壓器容量等級(jí)采用此系列,如:100KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。
3、按相數(shù)分:
電力變壓器按相數(shù)分,有單相和三相兩大類。工廠變電所通常都采用三相電力變壓器。
4、按調(diào)壓方式分:
電力變壓器按調(diào)壓方式分,有無(wú)載調(diào)壓(又稱無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓)和有載調(diào)壓兩大類。工廠變電所大多數(shù)采用無(wú)載調(diào)壓變壓器。
5、按繞組結(jié)構(gòu)分:
電力變壓器按繞組結(jié)構(gòu)分,有單繞組自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器。工廠變電所大多采用雙繞組變壓器。
6、按繞組絕緣及冷卻方式分類:
電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分,有油浸式、干式和充氣式(SF6)等。其中油浸式變壓器,又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。工廠變電所大多采用油浸自冷式變壓器。
圖2
所謂充氣式變壓器是指變壓器的磁路(鐵心)與繞組均位于一個(gè)充有絕緣氣體的外殼內(nèi)的變壓器。以往,一般情況下是采用SF6氣體,所以又稱氣體絕緣變壓器
7、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分:
電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分,有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。工廠變電所過(guò)去大多采用鋁繞組變壓器,但低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
三、電力變壓器的型號(hào)