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。
(1)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)標準中規(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。
(1)電力變壓器
目前,已在系統(tǒng)運行的代表性產(chǎn)品包括:1150KV、1200MV·A,735~765KV、800MV·A、400~500KV、3相750MV·A或單相550MV·A,220KV、3相1300MV·A電力變壓器;直流輸電±500KV、400MV·A換流變壓器。電力變壓器主要為油浸式,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為芯式和殼式兩類。芯式生產(chǎn)量占95%,殼式只占5%。芯式與殼式相互間并無壓倒性的優(yōu)點,只是芯式工藝相對簡單,因而被大多數(shù)企業(yè)采用;而殼式結(jié)構(gòu)與工藝都要更為復(fù)雜,只有傳統(tǒng)性工廠采用。殼式特別適用于高電壓、大容量,其絕緣、機械及散熱都有優(yōu)點且適宜山區(qū)水電站的運輸。
變壓器的工作原理可以總結(jié)為以下幾個步驟:
- 當輸入繞組上有交流電流通過時,它會在磁性鐵芯中產(chǎn)生一個交變磁場。
- 交變磁場穿過輸出繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,會在輸出繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
- 如果輸出繞組接有負載,感應(yīng)電動勢將驅(qū)動電流流過負載,從而實現(xiàn)能量傳輸。
- 根據(jù)變壓器的繞組比例,輸入繞組和輸出繞組之間的匝數(shù)比決定了電壓和電流的變換關(guān)系。