变压器在电力系统中作用

1．变压器在电力系统中作用

变压器在电力系统中的主要作用是变换电压，以利于功率的传输。电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。而降压变压器则能把高电压变为用户所需要的各级使用电压，满足用户需要。

2．基本工作原理

变压器是一种按电磁感应原理工作的电气设备，当一次线圈加上电压、流过交流电流时，在铁芯中就产生交变磁通。这些磁通中的大部分交链着二次线圈，称它为主磁通。在主磁通的作用下，两侧的线圈分别产生感应电势，电势的大小与匝数成正比。变压器的原、副线圈匝数不同，这样就起到了变压作用。

共同的磁路部分一般用硅钢片做成，称为铁心。被链的线圈称为绕组。

双绕组变压器。双绕组变压器工作原理如图2-1所示。一般把接到交流电源的绕组称为原绕组，而把接到负荷(也称负载)的绕组称为副绕组，有时把原绕组称为原边或初级，把副绕组称为副边或次级。

变压器副绕组的电压不等于原绕组的电压，若副边电压大于原边绕组电压，则该变压器称为升压变压器，若副边电压小于原边绕组电压，则该变压器称为降压变压器。

在工程上也常把电压高的绕组称为高压绕组，电压低的绕组称为低压绕组。

3．变压器的基本结构及分类

变压器主要由铁芯、绕组、绝缘以及辅助设备组成。

（1）铁芯。铁芯型式有芯式和壳式。电力变压器的铁芯结构型式普遍采用芯式铁芯，芯式铁芯有分为以下三种（大多数厂家选用芯式，只有少数厂家选用壳式）：

芯式与壳式的区别：

芯式：铁心柱截面为圆形立放，高低压线圈截面亦为圆形（实为环形）同心地套在铁心柱上，线圈包围贴心。

壳式：铁芯截面为长方形卧放，线圈截面亦为长方形套在铁心柱上卧房，两边有旁轭，铁心包围线圈。

（2）绕组。国产电力变压器，基本上都是芯式变压器，所以绕组也都是采用同心绕组，主要有同圆形绕组、螺旋形绕组、换位导线绕成绕组、连续式绕组、纠结式绕组。

（3）绝缘。变压器的绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分。主绝缘是指绕组对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘，主绝缘主要采用油-隔板绝缘结构，这种结构通常采用加覆盖层、包绝缘层及隔板油隙形成；纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部位之间，例如层间、匝间、绕组与静电屏之间的绝缘。

（4）辅助设备。油箱、油枕、呼吸器、防爆管（压力释放装置）、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、净油器等。

（5）按变压器的用途可分类：

1） 电力变压器；

2） 调压器；

3） 仪用互感器（TA、TV）；

4） 特殊变压器（试验变压器、控制变压器）。

（6）按变压器的绕组可分类：

1） 双绕组变压器；

2） 三绕组变压器；

3） 多绕组变压器；

4） 自耦变压器。

（7）按电源输出的相数分类：

1） 单相变压器；

2） 三相变压器；

3） 多相变压器（如直流输电工程中的换流变压器，整流用六相变压器）。

（8）按变压器的铁心结构分类：

1） 芯式变压器；

2） 壳式变压器。

（9）按变压器冷却介质分类：

1） 油浸式变压器；

2） 空气冷却式变压器（干式变压器）；

3） 充气式变压器。变压器身放在一密封的铁箱内，箱内充以特种气体。

（10）按冷却介质分类：

1）油浸自冷式变压器；

2）油浸风冷变压器；

3）油浸强迫油循环风冷变压器；

4）油浸强迫油循环水冷却变压器及干式变压器。

（11）按调压方式分类：

1） 无励磁调压变压器；

2） 有载调压变压器。

（12）按中性点绝缘水平分类：

1） 全绝缘变压器；

2） 分级绝缘变压器。

（13）按导线材料分类：

1） 铜导线变压器；

2） 铝导线变压器。