變壓器是輸配電的基礎(chǔ)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等領(lǐng)域。我國(guó)在網(wǎng)運(yùn)行的變壓器約1700萬(wàn)臺(tái),總?cè)萘考s110億千伏安。變壓器損耗約占輸配電電力損耗的40%,具有較大節(jié)能潛力。為加快節(jié)能變壓器推廣應(yīng)用,提升能源資源利用效率,推動(dòng)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展,2021年1月,工業(yè)和信息化部、市場(chǎng)監(jiān)管總局、國(guó)家能源局聯(lián)合制定了《變壓器能效提升計(jì)劃(2021-2023年)》。
變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心 (磁芯)。在電器設(shè)備和無(wú)線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗、隔離等。在發(fā)電機(jī)中,不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定線圈,均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì)。此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng),這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)變換電壓、電流和阻抗的器件。
變壓器的容量選擇原則:
在確定變壓器的容量時(shí),我們通常依據(jù)計(jì)算負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇。首先,需要確定變壓器的負(fù)荷率。當(dāng)變壓器的空載損耗與負(fù)荷率平方乘以負(fù)載損耗相等時(shí),其效率達(dá)到,此時(shí)的負(fù)荷率大約在63%~67%之間。對(duì)于平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺(tái)變壓器,其負(fù)荷率通常維持在85%左右。然而,這種選擇僅僅是從節(jié)電的角度來(lái)考慮的,并未涵蓋所有經(jīng)濟(jì)因素。
根據(jù)不同的作用,變壓器可以分為幾大類:
電力變壓器:主要用于輸配電系統(tǒng)的升壓和降壓。這個(gè)名詞我們經(jīng)常聽(tīng)到,也是常接觸的。但實(shí)際上,我們有時(shí)會(huì)把二次繞組為低壓的變壓器叫做配電變壓器。
儀用變壓器:比如電壓互感器和電流互感器,主要用于測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置。這個(gè)分類可能對(duì)剛?cè)胄械娜瞬惶煜ぃ鋵?shí)我們也很常接觸。
試驗(yàn)變壓器:能產(chǎn)生高壓,對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)。這個(gè)也是我們經(jīng)常接觸的。
特種變壓器:包括電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)壓變壓器、電容式變壓器、移相變壓器等。隨著新能源和儲(chǔ)能的發(fā)展,特種變壓器的種類也在不斷增加,比如制氫變也屬于特種變壓器。