變壓器是變電所的主要設(shè)備,基本工作原理是電磁感應(yīng)。目前在我們的日常生活中是不可缺少的部分。
電力變壓器(簡稱變壓器)是用來改變交流電電壓大小的電氣設(shè)備。它根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,把某一等級的交流電壓交換成另一等級的交流電壓,以滿足不同負(fù)載的需要。因此變壓器在電力系統(tǒng)和供用電系統(tǒng)中占有非常重要的地位。
發(fā)電機輸出的電壓,由于受發(fā)電機絕緣水平的限制,通常為6.3KV、10.5KV,最高不超過20KV。用這樣低的電壓進行遠距離輸電是有困難的。因為當(dāng)輸送一定功率的電能時,電壓越低,則電流越大,電能有可能大部分消耗在輸電線的電阻上。所以只能用升壓變壓器將發(fā)電機的端電壓升高到幾萬伏到幾十萬伏,以便降低輸送電流,減小輸電線路上能量損耗而不增大導(dǎo)線截面將電能遠距離傳輸出去。
輸電線將幾萬伏或幾十萬伏高電壓的電能輸送到負(fù)荷區(qū)后,必須經(jīng)過降壓變壓器將高電壓降低到適合用電設(shè)備使用的低電壓。為此,在供用電系統(tǒng)中,需要降壓變壓器,將輸電線路輸送的高電壓變換成各種不同等級的電壓,以滿足各種復(fù)合的需要。
電力變壓器的作用
1、傳輸和分配電能。如果是升壓變壓器,可以把電能送出去。如果是降壓變壓器或者配電變壓器,可以將電能分別輸送或分配出去;
2、可以改變一、二次側(cè)的額定電壓;
3、可以改變一、二次側(cè)的相位角;
4、主要是以上幾條,當(dāng)然還可以有:改善或保護電網(wǎng)的作用,減少或增加相數(shù)等等。
變壓器的用途
(一)電流變換
電流變換器是一種鐵心閉合無氣隙的變壓器。優(yōu)點是當(dāng)鐵心不飽和時,二次電流波形與一次側(cè)相同。缺點是在電流非周期分量作用下容易飽和,線性度差。微機保護中一般采用電流變換器。在微機保護裝置對輸入電流的電壓形成回路中要用到此設(shè)備。作用原理是通過阻抗將電流變換為線性直流電壓信號,供測量電路使用。
(二)電壓交換
變壓器是變換電壓的元件。我們在日常的工作需要中,常常需要得到不同幅值的電壓,所以這就需要用到變壓器了。比如說,我們中國家庭常用的電壓幅值為220伏,也就是說家庭的大多數(shù)電器都是配以220V的電壓。而我們平常生活當(dāng)中所用的手機,就需要將220v的電壓降為相對于人體安全的電壓,這就需要用到變壓器了。還有像我們學(xué)生做一些有關(guān)電氣類的實驗時,為了安全起見,我們需要用到變壓器,把電壓降為安全電壓。而我們輸送電壓的時候,為了減少電的損耗,我們就需要利用變壓器來升高電壓。
電源變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈(也稱為繞組)組成的。一個線圈與電源連接,叫初級線圈(也叫原線圈);另一個線圈跟負(fù)載連接,叫次級線圈(也叫副線圈)。兩個線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的,鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。線圈所繞匝數(shù)的不同,我們就可以制成各種升壓變壓器和降壓變壓器,以此來實現(xiàn)不同的用途。
變壓器在各方面的應(yīng)用
變壓器的分類有很多,不同的變壓器用于不同的地方。如
油浸式配電變壓器主要適用于桿上架設(shè)、箱式變電站和單獨設(shè)立配電變壓器室的配電室與變電所;千式配電變壓器主要適用于室內(nèi)配電;而單相配電變壓器由于其體積小,可單桿架設(shè),很容易深入負(fù)荷中心供電,單相配電變壓器本身損耗低,又可靠近居民端供電,大大減小低壓線路損耗,因而也得到了較為廣泛的應(yīng)用。 由于農(nóng)村有些地區(qū)的具有村莊較小、用電戶數(shù)少、負(fù)荷又比較集中等特點,因而變壓器的使用就顯得非常的重要了,在農(nóng)村,需要一臺配電變壓器供電的,根據(jù)現(xiàn)有負(fù)荷以及發(fā)展規(guī)劃,我們應(yīng)該考慮的是盡量價格配電變壓器安裝在負(fù)荷的中心處。而對于在農(nóng)村里人口多,用電戶數(shù)多的地方,需要多臺配電變壓器供電,并分布在不同的地方,以實現(xiàn)更好的供電效應(yīng)。
在變壓器的分類當(dāng)中,有一種叫做箱式的變壓器,它一般應(yīng)用與電力工程施工中,根據(jù)具體的施工工程要求,一般在用電符合的102%~125%之間波動, 防止由于電壓過大導(dǎo)致變壓器被燒壞的現(xiàn)象出現(xiàn)。在箱式變壓器的高壓端,應(yīng)該安裝合適的電壓開關(guān),在高壓端通過計算,得出工程施工中的用電量, 同時還應(yīng)該安裝電壓監(jiān)測裝置和O.95功率系數(shù)的無用功補償設(shè)備。并且除此之外,使用時還應(yīng)該嚴(yán)格按照說明書來操作。
變壓器種類
變壓器的種類有很多,可按升降壓、相數(shù)、用途、結(jié)構(gòu)、冷卻方式等進行分類。
按電壓的升降分類:有升壓變壓器和降壓變壓器兩種類。
按相數(shù)分類:有單相變壓器、三相變壓器及多項變壓器三種類。
按用途分類:有用于供電系統(tǒng)中的電力變壓器;用于測量和繼電保護的儀用變壓器(電壓互感器和電流互感器);有產(chǎn)生高電壓供電設(shè)備的耐壓試驗用的施壓變壓器;有電爐變壓器、電焊變壓器和整流變壓器等特殊用途種類的變壓器。
按冷卻方式及冷卻介質(zhì)分類:有以空氣冷卻的干式變壓器;有以油冷卻的油浸變壓器;有以水冷卻的水冷式變壓器。
二十一世紀(jì)是一個高科技高速發(fā)展的時代,人們生活中的方方面面一般都要用到電,因而變壓器的地位也就越來越重要,特別是電子變壓器需求特別的旺盛。在日常的生活當(dāng)中,對于低壓電子變壓器的需求是比較大的。換句話說,變壓器的發(fā)展前景還是比較的好的。因而,我們有必要對變壓器有一定的了解,對于它的原理以及用途,需要注意的問題,都應(yīng)該好好的關(guān)注一下。