變壓器(Transformer)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、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)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)》 。
變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、 引線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置(吸濕器、氣道、氣體繼電器、儲油柜及測溫裝置等)和出線套管。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。
鐵芯材料。變壓器是借助于電磁感應(yīng)原理完成電流值、電壓值的調(diào)控,而鐵芯是變壓器的核心構(gòu)件,其材 質(zhì)狀況決定了變壓器的調(diào)節(jié)功能。鐵芯材料選擇在鐵片中加入硅,以此減小降低鋼片的導(dǎo)電導(dǎo)熱作用,避免裝置運行后能耗增多。電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定硅鋼片的磁通密度需控制在有效范圍,如:黑鐵片的磁通密度在7000、低硅片在10000等,安裝現(xiàn)場可結(jié)合實際情況選用。