电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。
变压器是用来变换交流电压、电流而传输交流电能的一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器就其用途可分为电力变压器、试验变压器、仪用变压器及特殊用途的变压器:电力变压器是电力输配电、电力用户配电的必要设备;试验变压器对电器设备进行耐压(升压)试验的设备;仪用变压器作为配电系统的电气测量、继电保护之用(PT、CT);特殊用途的变压器有冶炼用电炉变压器、电焊变压器、电解用整流变压器、小型调压变压器等。
电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比。
主要作用是传输电能,因此,额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值,它是表征传输电能的大小,以kVA或MVA表示,当对变压器施加额定电压时,根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器,其最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。
一、电力变压器的用途
变压器是传输电能而不改变其频率的静止的电能转换器。
变压器是电力系统中数量极多且地位十分重要的电气设备,变压器的总容量大约是发电机总容量的9倍以上。其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低,以利于电能的合理输送、分配和使用。
在电力系统中,输送同样功率的电能,电压越高,电流就越小,输电线路上的功率损耗也越小;输电线的截面积也可以减小,这样就可以减少导线的金属用量。
图1
由于制造上的困难,发电机电压不可能很高(目前在20KV以下),所以在发电厂中要用升压变压器将发电机电压升到很高,才能将大量的电能送往远处的用电地区,如35KV、66KV、110KV、220kv、330kv、500kv等。
而在用电负荷处,再用降压变压器将电压降低到适当的数值供用户电气设备使用。电力变压器在传输电能的时候,本身也有一些有功损耗,但数量不大,因而传输效率很高。中小型变压器的效率不低于95%,大型变压器效率可达到98%以上。
二、电力变压器的分类
1、按功能分:
电力变压器按功能分,有升压变压器和降压变压器两大类。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器,也称配电变压器。
2、按容量分:
电力变压器按容量系列分,有R8容量系列和R10容量系列两大类。
R8容量系列指容量等级是按R8≈1.33倍数递增的,我国老的变压器容量等级采用此系列,如:100kvA、135kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。
R10容量系列 指容量等级是按R10 ≈ 1.26倍数递增的。R10系列的容量等级较密,便于合理选用,是IEC(国际电工委员会)推荐采用的。我国新的变压器容量等级采用此系列,如:100KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。
3、按相数分:
电力变压器按相数分,有单相和三相两大类。工厂变电所通常都采用三相电力变压器。
4、按调压方式分:
电力变压器按调压方式分,有无载调压(又称无励磁调压)和有载调压两大类。工厂变电所大多数采用无载调压变压器。
5、按绕组结构分:
电力变压器按绕组结构分,有单绕组自耦变压器、双绕组变压器、三绕组变压器。工厂变电所大多采用双绕组变压器。
6、按绕组绝缘及冷却方式分类:
电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分,有油浸式、干式和充气式(SF6)等。其中油浸式变压器,又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等。工厂变电所大多采用油浸自冷式变压器。
图2
所谓充气式变压器是指变压器的磁路(铁心)与绕组均位于一个充有绝缘气体的外壳内的变压器。以往,一般情况下是采用SF6气体,所以又称气体绝缘变压器
7、按绕组导体材质分:
电力变压器按绕组导体材质分,有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。工厂变电所过去大多采用铝绕组变压器,但低损耗的铜绕组变压器现在得到了越来越广泛的应用。
三、电力变压器的型号