电力变压器型号参数_功能作用_主要类型

你或许见过安装在离你最近的电线杆上的变压器，或者可能见过发电站或配电站中的变压器。但是，你有没有想过我们为什么需要它？又为什么用它？它从内部看起来如何？好吧，如果你想知道答案，那么不妨好好的阅读本文。

什么是电力变压器？

电力变压器是一种静态设备，它通过磁路在两个交流电路之间传输电能。它是满足两个目的的电力系统的重要组成部分：

• 变压：电力变压器的主要作用是增加电气系统中的电压水平（升压）或降低电压水平（降压）。

• 隔离：电力变压器将输出负载与电源隔离。隔离可防止电涌并抑制电噪声。

电路变压器的历史

电磁感应的发现归功于迈克尔·法拉第。1891年，他给出了描述电动势与磁通量之间关系的方程式，称为法拉第电磁感应定律。

1876年，Pavel Yablochkov发明了一套用于照明系统的感应线圈。它可以被认为是典型的开芯变压器，因为初级侧连接到交流电源，而次级侧连接到自制弧光灯。

但是，为我们提供第一台变压器的功劳归功于三位匈牙利工程师，即Karoly Zipernowsky、Otto Blathy和Miksa Deri。1884年，他们发现闭芯变压器比开芯变压器更能有效地调节电压，并提出了两种设计方案。

他们的设计涉及一个闭合磁路，铜线缠绕在铁芯上。这是壳式变压器最早的设计。那么，这么多年后，让我们看看现代电路变压器的内部结构如何。

电力变压器的构造

最简单形式的电力变压器由铜绕组和铁芯组成。如下图所示，铁芯由两个肢体上的一组绕组组成。

连接到交流电源的绕组称为初级绕组，而另一个连接到电气负载（例如交流电机）的绕组称为次级绕组。根据电压水平，任一分支上绕组的匝数可以相同或不同。因此，根据应用，特定变压器可以是以下之一。

1、降压变压器

降压变压器降低电压电平。初级侧的电压电平高于次级侧的电压电平。为了保持两侧的功率平衡，与初级侧相比，次级侧的电流幅度仍然更大。

2、升压变压器

这个变压器的作用是提高电压等级。因此，次级侧的电压电平高于初级侧。在升压变压器中，电流的流动则相反。因此，初级侧流动的电流幅度大于次级侧。因此，功率保持守恒。

从上面的内容介绍中，可以得出两个关系：

• 绕组两端的电动势与该绕组的匝数成正比。
• 流过绕组的电流与该绕组的匝数成反比。

电力变压器功能作用

电力变压器是一种电力设备，其功能作用是变换交流电的电压和电流大小，从而适应不同的电力系统需求。电力变压器可以将高电压、低电流电能转化为低电压、高电流电能，也可以将低电压、高电流电能转化为高电压、低电流电能。其主要功能和作用可以总结为以下几点：

1. 电压升降；可以升高或降低交流电的电压，并以此实现适应不同场合、需求下的电压要求。

2. 电流升降；可以通过升高或降低交流电的电流大小，实现适应不同场合、需求下的电流要求，从而控制电力系统的电流大小。

3. 电力输送；在电力输送、分配中起到重要作用，通过将高压电网中的电压转化为低压电网中需要的电压，向用户提供可靠的电力供应。

4. 维持电力系统稳定；通过维持电力系统中的电压、电流稳定，保证电力供应的可靠性，提高电力系统的稳定性和运行效率。

5. 降低电能损耗；可以通过升高或降低交流电的电压、电流，来减少电能在输送、分配过程中的损失，提高电能利用效率。

电力变压器工作原理

电力变压器根据互感原理工作，它指出与线圈相关的磁通会在靠近它的另一个线圈中感应出电压。

所以，从这个原理来看，显然需要两组铜线圈来构建变压器。但是为什么需要铁芯呢？其实，在变压器中使用铁芯有几个原因：

• 首先，它支持两组绕组。
• 其次，（也是最重要的），铁芯为磁通量提供了从初级绕组连接到次级绕组的路径。
• 使用铁芯代替空气或任何其他材料可减少损耗并允许电路之间轻松进行能量交换。

电力变压器的工作过程

考虑一个铁芯，其两个肢上都有两组绕组，如下图所示。

当我们将初级绕组连接到交流电源时，流过线圈的电流会在其周围产生磁场。该磁通与铁芯相连，磁通开始在铁芯中循环。由于铁芯的磁导率大约是其周围空气的1000倍，因此磁通量保留在铁芯中。

循环时，当磁通量到达另一端时，与变压器的次级绕组相连。根据法拉第定律，此过程会在次级绕组中感应出EMF（电动势）。如果我们在该次级侧连接一个电气负载，例如交流电机（感应电机或同步电机），则电流开始在该电路中流动。

电力变压器型号及参数

以下是一些常见的电力变压器型号及其参数：

1、S9系列电力变压器

• 额定容量：50kVA-2500kVA
• 额定电压：6kV/0.4kV、10kV/0.4kV、10.5kV/0.4kV、11kV/0.4kV、20kV/0.4kV、35kV/0.4kV

2、S11系列电力变压器

• 额定容量：50kVA-2500kVA
• 额定电压：6kV/0.4kV、10kV/0.4kV、10.5kV/0.4kV、11kV/0.4kV、20kV/0.4kV、35kV/0.4kV

3、S13系列电力变压器

• 额定容量：50kVA-2500kVA
• 额定电压：6kV/0.4kV、10kV/0.4kV、10.5kV/0.4kV、11kV/0.4kV、20kV/0.4kV、35kV/0.4kV

4、SC(B)9系列干式变压器

• 额定容量：50kVA-2500kVA
• 额定电压：400V、690V、1000V

5、SC(B)10系列干式变压器

• 额定容量：50kVA-2500kVA
• 额定电压：400V、690V、1000V

当然，上面仅是几种常见的电力变压器型号，其实还有很多其他型号和参数，具体需要根据使用场合和需求来选择适合的变压器。

电力变压器的类型（基于所使用的铁芯）

电力变压器中使用两种类型的铁芯，这些是铁芯型和外壳型。

1、铁芯式变压器

磁芯式变压器与我们上面讨论的变压器类似。但是，有一些变化。

它由一个带有两个肢体的矩形铁芯组成。每个分支都由初级和次级绕组组成。考虑其中一个是低压绕组，另一个是高压绕组。

首先，低压绕组均匀地缠绕在变压器的两个肢体上。适当的绝缘层位于铁芯和低压绕组之间。它避免了它们之间的短路。

之后，将高压绕组均匀地缠绕在低压绕组上。此处在两个绕组之间也存在足够的绝缘。这种结构使变压器经济。在变压器的高压绕组之前缠绕低压绕组可减少绝缘层厚度。从而降低成本。

2、壳式变压器

壳式变压器与铁芯式变压器略有不同。它由一个具有三个肢的矩形铁芯组成，如下图所示：

在这里，只有中央肢体包含两个绕组。铁芯的外肢不带任何绕组。在这种情况下，缠绕绕组的顺序有点不同。

高压绕组位于低压绕组之间。包装看起来像三明治。首先，低压绕组的一半覆盖了中央肢体。它上面是完整的高压绕组。顶部是低压绕组的其余部分。这种结构有点复杂，但它降低了变压器的铁芯损耗。因此，与铁芯式变压器相比，这种变压器的输出和效率更高。

实际上，电力变压器按照用途、结构、冷却方式可以分为很多种类，例如干式变压器和油浸式变压器、普通变压器和自耦变压器、隔离变压器和调压变压器等。电力变压器还需要考虑很多参数和指标，例如额定容量、额定电压、小电流损耗、二次侧短路阻抗等，以满足各种应用场合的需求。

电力变压器的应用

• 变压器是电气系统的重要组成部分，可根据其应用增加或降低电压水平。
• 电力变压器的阻抗匹配特性使其能够将最大功率从电源传输到负载。对于这种独特的特性，各种通信设备都需要变压器。
• 隔离变压器在两个电路之间提供电气隔离。在隔离变压器中，两个绕组的匝数相等。

总结

电力变压器是一种用于变换交流电压和电流大小的电气设备。其主要由两个或多个线圈（称为绕组）和铁心组成。当一个绕组通以交流电时，会在铁心中产生一个交变磁场，从而在另一个绕组中感应出电压和电流。电力变压器能够将高电压、低电流的交流电转化为低电压、高电流的交流电，也能将低电压、高电流的交流电转化为高电压、低电流的交流电。

电力变压器广泛应用于电力系统的输变电、配电、照明、冶金、电器制造等领域，是电力传输、转换、分配过程中不可或缺的环节，维持了电力系统的正常运行和供电可靠性。