變壓器按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗(yàn)變壓器、轉(zhuǎn)角變壓器、大電流變壓器、勵(lì)磁變壓器等。
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)》。
變壓器的工作基于電磁感應(yīng)原理。它主要由兩個(gè)繞組(也稱為線圈)和一個(gè)磁性鐵芯組成。
1. 磁性鐵芯:變壓器的磁性鐵芯通常由硅鋼片制成,具有高導(dǎo)磁性和低磁導(dǎo)率。鐵芯的作用是提供一個(gè)低磁阻路徑,使得磁場(chǎng)能夠盡可能地集中在鐵芯中,減少漏磁損耗。
2. 輸入繞組:輸入繞組也稱為初級(jí)繞組,它連接到輸入電源。當(dāng)輸入繞組上有交流電流通過時(shí),它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。
3. 輸出繞組:輸出繞組也稱為次級(jí)繞組,它連接到輸出負(fù)載。當(dāng)交變磁場(chǎng)穿過輸出繞組時(shí),根據(jù)電磁感應(yīng)定律,會(huì)在輸出繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),從而驅(qū)動(dòng)電流流過負(fù)載。
變壓器的效率通常很高,可以達(dá)到95%以上。它具有以下幾個(gè)重要特點(diǎn)和應(yīng)用:
1. 電氣隔離:變壓器通過絕緣的鐵芯和繞組,將輸入電路和輸出電路完全隔離開來(lái),實(shí)現(xiàn)電氣隔離和性保護(hù)。
2. 節(jié)能傳輸:變壓器可以將高電壓輸送到遠(yuǎn)距離,然后在需要的地方通過降壓變壓器將電壓降低,以減少輸電線路上的功率損耗。
3. 電壓調(diào)節(jié):變壓器可以用于調(diào)節(jié)電網(wǎng)中的電壓水平,以滿足不同地區(qū)和設(shè)備的電壓需求。
4. 電力分配:變壓器用于將發(fā)電廠產(chǎn)生的高電壓電能轉(zhuǎn)換為適用于家庭、工業(yè)和商業(yè)用途的低電壓電能。
5. 電子設(shè)備:變壓器也用于電子設(shè)備中,如電源適配器、電子變壓器等,用于提供適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏鞴?yīng)。