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。我國在網(wǎng)運行的變壓器約1700萬臺,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、市場監(jiān)管總局、國家能源局聯(lián)合制定了《變壓器能效提升計劃(2021-2023年)》。
變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心 (磁芯)。在電器設(shè)備和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗、隔離等。在發(fā)電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應(yīng)電勢。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,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。
變壓器具體組成及功能:
(1)鐵芯。 鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常含硅量較高,厚度分別為0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分,鐵芯柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用。
(2)繞組。繞組是變壓器的電路部分,它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理,現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓U1時,流過電流I1,在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通O1,這些磁通稱為主磁通,在它的作用下,兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢,后帶動變壓器調(diào)控裝置。
變壓器的工作原理:
變壓器的工作原理是利用電磁感應(yīng)原理,當(dāng)一 個繞組進行交流電磁勵磁時,第二個繞組也會受到同樣的電磁勵磁,從而使它們之間進行信號傳遞,這就是電磁感應(yīng)的原理。在變壓器的電路中,它的兩個繞組通常被稱為高壓端和低壓端,分別連接在輸入電壓電源及負(fù)荷裝置中,在高壓端有一主繞組及若干輔繞組。
變壓器中能否有效地發(fā)生電磁感應(yīng),則決定于高、低壓繞組之間是否共磁。如果繞組之間存在共磁,變壓器則能有效地工作,輸出電壓及功率均可正常調(diào)節(jié);如果兩個繞組之間不能共磁,變壓器則無法有效地工作,輸出電壓和功率無法受控。