變壓器我們在日常生活中沒有很長接觸到,但是要知道我們的居民用電都是需要變壓器進行轉換的。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,變壓器工作原理是利用電磁感應原理制成的靜止用電器。它的分類有很多,按照不通用的作用可分為脈沖功率變壓器、中周變壓器、觸發變壓器、屏蔽變壓器等等。本期由小編為大家詳細講解變壓器有關知識。
1 什么是變壓器
變壓器利用電磁感應原理,從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器,是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。
2 變壓器原理
一個簡單的單相變壓器由兩塊導電體組成。當其中一塊導電體有一些不定量的電流(如交流電或脈沖式的直流電)通過,便會產生變動的磁場。根據電磁的互感原理,這變動的磁場會使第二塊導電體產生電勢差。假如第二塊導電體是一條閉合電路的一部份,那么該閉合電路便會產生電流。電力于是得以傳送。在通用的變壓器中,有關的導電體是由(多數為銅質的)電線組成線圈,因為線圈所產生的磁場要比一條筆直的電線大得多。其原理是變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。初級線圈、次級線圈的電壓VS,VP和兩者的繞線的匝數NS,NP之間有正比的關系:
至于變壓器兩方之間的電流或電壓比例,則取決于兩方電路線圈的圈數。圈數較多的一方電壓較高但電流較小,反之亦然。如果撇除泄漏等因素,變壓器兩方的電壓比例相等于兩方的線圈圈數比例,亦即電壓與圈數成正比。
因此可以減小或者增加原線圈和副線圈的匝數比,從而升高或者降低電壓,變壓器的這個性質使它成為轉換電壓的重要設備。另外,撇除泄漏的因素,由于變壓器遵守這兩條定律,它不會是放大器。如果處在變壓器兩方的電壓有所不同,那么流經變壓器兩方的電流也會不同,而兩者的差距則成反比。如果變壓器一方的電流比另一方小,那電流較小的一方會有較大的電壓;反之亦然。然而,變壓器兩方所消耗的功率(即一方的電壓和電流兩值相乘)應是相等的。
3 變壓器的作用
電力變壓器在向遠距離輸電時,如輸送電功率一定時,電壓越低,電流就越大,導線的截面就越大,線路鋪設費用也越高;若用升壓變壓器把電壓提高,則線路中電流便可減少,費用也隨之減低。高電壓輸送到用戶中心后還需用降壓變壓器把高電壓降低到各種不同的電壓,以供用戶使用。因此,變壓器是一種非常重要的電氣設備。
4 變壓器型號
變壓器的規格型號比較多,不同種類規格其含義也有所不同。常見的例如:
干式變壓器
"SCB10-1000KVA/10KV/0.4KV"干式變壓器表示的含義:
S的意思表示此變壓器為三相變壓器,如果S換成D則表示此變壓器為單相。
C的意思表示(干式變壓器)繞組為樹脂澆注成形固體。
B的意思是箔式繞組,如果是R則表示為纏繞式繞組,如果是L則表示為鋁繞組,如果是Z則表示為有載調壓(銅不標)。
10的表示是設計序號,也叫技術序號。
1000KVA則表示此臺變壓器的額定容量(1000千伏安)。
10KV的意思是一次額定電壓,0.4KV意思是二次額定電壓。
電力變壓器
電力變壓器的型號:通常由表示相數、冷卻方式、調壓方式、繞組線芯等材料的符號,以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式組成。
4例如:"SFSZ9-31500/110"變壓器型號含義
S:三相,F:風冷,S:三繞組,Z:有載調壓,9:設計序號9型。
31500:額定容量為31500kVA
110:一次側額定電壓110kV
5 變壓器容量
變壓器的容量等級:
30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000、25000、31500、40000、50000、63000、90000、120000、150000、180000、260000、360000、400000 kVA。通常,容量為630KVA及以下的變壓器統稱為小型變壓器;800~6300KVA的變壓器稱為中型變壓器;8000~63000KVA的變壓器稱為大型變壓器;90000KVA以上的變壓器稱為特大型 。
變壓器容量的選擇對綜合投資效益有很大影響。變壓器容量選得過大,出現“大馬拉小車”的現象,不僅一次性投資大,空載損耗也大,變壓器容量選的過小,變壓器負載損耗增大,經濟上不合理,技術上也不可行。
變壓器的最佳負載率(即效率最高時的負載率),不是在額定狀態下,耳飾在40%~70%之間。負載率過高,損耗明星增大;另一方面,由于變壓器容量與裕度小,負荷稍有增加,便需要更換大容量箱變,頻繁增容勢必會增加投資,影響供電。
選擇變壓器容量,要以現有的負荷為依據,適當考慮負荷發展,選擇電壓器容量可以按照5年電力發展計劃確定。