變壓器作為電力系統(tǒng)變電部分的核心部件，是一種靜態(tài)電氣設(shè)備。其主要工作原理是通不同繞組之間的電磁耦合實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)移和不同電壓等級之間的變化。

原理

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理改變交流電壓的裝置。其主要部件有一次線圈、二次線圈和鐵芯（磁芯）。在電氣設(shè)備和無線電路中，它通常用于電壓上升和下降、阻抗匹配、安全隔離等。在發(fā)電機(jī)中，無論線圈通過磁場還是磁場通過固定線圈，線圈中都會感應(yīng)電勢。在這兩種情況下，磁通量的值是恒定的，但與線圈相交的鏈中的磁通量是可變的，這是互感原理。變壓器是利用電磁互感來變換電壓、電流和阻抗的裝置。

組成

變壓器的部件包括本體(鐵芯、繞組、絕緣和導(dǎo)線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置(吸濕器、安全風(fēng)道、氣體繼電器、儲油柜和測溫裝置等)。)和出口襯套。

(1)鐵芯

變壓器電壓互感器由兩個或兩個以上的線圈(繞組)套在一個封閉的鐵芯上組成，鐵芯和線圈是變壓器的基本部件。鐵芯構(gòu)成電磁感應(yīng)所需的磁路。為了減少磁通變化引起的渦流損耗，變壓器的鐵芯應(yīng)采用厚度為0.35 ~ 0.5 mm的硅鋼片制成，并用絕緣漆將片隔開。核心分為兩種:心型和客型。

(2)線圈

連接到變壓器電源的線圈稱為具有匝數(shù)N1的初級繞組(或初級側(cè)或初級繞組)，連接到負(fù)載的線圈稱為具有匝數(shù)N2的次級繞組(或次級側(cè)或次級繞組)。繞組和繞組以及繞組和鐵芯相互絕緣。

分類

(1)電力變壓器

目前已投入系統(tǒng)運(yùn)行的代表性產(chǎn)品有:1150千伏、1200千伏、735 ~ 765千伏、800千伏、400 ~ 500千伏、三相750千伏或單相550千伏、220千伏、三相1300千伏電力變壓器；DC 500千伏、400兆伏交流變壓器。電力變壓器以油浸式為主，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有芯型和殼型。核心產(chǎn)量占95%，外殼產(chǎn)量只占5%。核心和外殼之間沒有壓倒性的優(yōu)勢，但核心流程相對簡單，因此被大多數(shù)企業(yè)采用。但是外殼結(jié)構(gòu)和工藝比較復(fù)雜，只有傳統(tǒng)工廠采用。外殼特別適合高壓大容量。它在保溫、機(jī)械和散熱方面具有優(yōu)勢，適合山區(qū)水電站的運(yùn)輸。

(2)配電變壓器

國外配電變壓器容量可達(dá)2500千伏，鐵芯為圓形和橢圓形。圓形占絕大多數(shù)，而橢圓形由于M0(芯柱之間的距離)小，可以減少材料消耗，其對應(yīng)的線圈為橢圓形。低壓線圈為線繞箔式，油箱有(少數(shù))波紋式(多數(shù))帶散熱管。

(3)干式變壓器

近年來，干式變壓器在我國發(fā)展迅速。干式變壓器在北京、上海、深圳等大城市已占50%，在其他大中城市已占20%。干燥有四種結(jié)構(gòu):環(huán)氧樹脂澆注、填充澆注、包裹和浸漬。目前，開放式通風(fēng)H級干式變壓器在歐美國家應(yīng)用廣泛。它是在浸漬的基礎(chǔ)上，采用Nomex紙，吸收了纏繞結(jié)構(gòu)的特點，研制出的一種新型H級干式變壓器。由于價格高，在國內(nèi)還沒有普及。目前國內(nèi)通過短路試驗容量最大的干式配電變壓器有2500千伏A和10/0.4千伏；短路試驗容量最大的干式電力變壓器為16000千伏和35/10千伏。

(4)非晶合金變壓器

非晶合金變壓器雖然抗短路能力差，噪聲大，但能節(jié)約能源，因此其未來發(fā)展前景可觀。目前，中國最大的非晶合金變壓器鐵芯制造商擁有年產(chǎn)3000 ~ 4000噸鐵芯的能力。鐵芯和變壓器的生產(chǎn)技術(shù)不是制約非晶合金鐵芯變壓器普及的關(guān)鍵因素。只有非晶合金帶材的突破，才能推動產(chǎn)品質(zhì)量的飛躍。

(5)繞組鐵心變壓器

目前卷芯變壓器的生產(chǎn)主要集中在10KV級，容量一般在800千伏以下，1600千伏也已經(jīng)試生產(chǎn)。而電力部門購買的容量大多在315千伏A以下，適合農(nóng)村電網(wǎng)。目前，我國卷芯變壓器生產(chǎn)廠家有200多家，有一定規(guī)模的占20%。我國強(qiáng)繞芯變壓器的生產(chǎn)能力約為1600萬千伏，但實際產(chǎn)量較低。

使用

使用變壓器時，要注意變壓器的規(guī)格、性能參數(shù)、外形尺寸是否符合要求，不同規(guī)格型號的變壓器不能更換。對于電力變壓器，選擇時應(yīng)留有一定的功率余量。一般電源電路可采用e型鐵芯，高清音頻功放應(yīng)采用C型、R型或O型變壓器。只有芯材、輸出功率、輸出電壓相同的電力變壓器才能直接互換使用。