变压器的原理结构、规格类型、负荷电流计算方法

变压器为供电系统重要组成部分，通过变压器可实现电压升压、降压的功能。从而满足人们对电力输送与使用的需求，电力变压器是一种静止运行的设备，它是如何进行电压调节工作呢?变压器类型有哪些?一台变压器的承载负荷怎么计算?本文内容将为你详细解答。

本文主要从变压器工作原理与结构、变压器规格类型、变压器负荷电流计算3个方面进行基础知识的详细解析，希望为你深度了解变压器及承载负荷电流计算提供参考与帮助。

一、变压器工作原理与结构

1、工作原理解析

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的电力设备，在变压器内部一般采用双绕组、三绕组、自耦变压器三种方式进行磁通量转换。电流通过线圈产生磁量，磁量通过相近线圈进行磁通传递，从而形成负载侧的电压与电流。即电磁感应将一端的交流电压、电流转为另一端电压、电流的工作方式。

 

 

磁通量变化

2、变压器结构组成

 

 

变压器结构

变器器主要构件由一次线圈、二次线圈、磁芯(铁芯)三大部分组成。变压器安装使用环境不同其形态与内部结构也不尽相同，比如油侵式变压器(示例图)主要由铁芯、绕组、油箱、变器油、调压装置、散热装置、油枕、气体继电器、绝缘防爆组件构成。干式变器主要由铁芯、环氧树脂浇注线圈，绝缘间隔等组成，同时采用温度控制装置进行温度监测与风冷设备控制。

二、常见变压器规格及类型

1、在电路图中，变压器有个一个基本的电路符号，一般用T表示，变压器容量单位为KVA。但各种内部绕组形式不同其电路符号也不同，因此通过表示符号能识别出内部线圈结构等信息。具体符号含义如下图：

 

 

变压器绕组类型

2、按变压器用途一般分为三种类型，分别是升压、联络、降压。其中升压指将低电压升为高电压，便于传输并解决电流载流量线径的困扰，一般用于发电厂6.3KV/10.5KV或10.5KV/110KV等。联络指变电站电力联络使用，主要是调节供电指标与合环电压的作用，常用有220KV/110KV或110KV/10.5KV等。降压变压器是我们应用比较多的设备，指将高电压降为日常使用的380V/220V电压，常用有35KV/0.4KV或10.5KV/0.4KV。

3、电力变压器根据相数不同，一般还分为单项变压器、三项变压器之分。其中单项变压即220V变压器，一般有630V/220V、10KV/220V等。其中三项变压器即0.4KV(380V)变压器，常用有10KV/380V。

4、按照变压器绕组形式常见有双绕组、三绕组、自耦绕组三种，其中双绕组指每相都装在同一铁芯上，原、副绕组分开绕制、相互绝缘。三绕组指每相有个三个绕组，原、副绕组分开绕制、相互绝缘。自耦形式指一套绕组中间抽头作为一次或二次输出。

5、变压安装位置一般有室内变压器和室外变压器之分，安装位置不同变压器形式也不相同，室内常采用干式耦合变压器，室外常采用油侵变压器。另外干式变压器容量常用有500KVA、800KVA、1250KVA、1600KVA、2000KVA等，油侵变压器常用有315KVA、500KVA、630KVA、800KVA等

三、变压器的一、二次电流与负荷计算

变压器负荷电流一般在变压器铭牌有所标注，但掌握变压器负载电流(工作承载电流)、负载功能计算是电气专业必备技能。下面我们对两项计算方法进行解析：

1、变压器电流计算

变压器电流计算常见有估算、口算等形式，其实两种方式只提供了参考范围。精准测算需按照以下公式进行，即S=UI∛。其中S指变压器容量，U指测算线路电压，I指测算线路电流，∛为1.732系数。

如800KVA变压器一次电流计算公式为：800KVA/(1.732*10kv)=46.18A。

二次电流计算公式为：800KVA/(1.732*0.4kv)=1154.7A

2、变压器负荷与负载电流

上述计算公式我们掌握了变压器电流计算方法，但实际负荷承载能力还受功率因素、环境温度、变压器结构类型的影响而不同。测算公式为P = S × Cos φ ，其中P指有功功率，S指视在功率， Cos φ指功率因素。

如8000KVA变压器负载功率计算公式为：P=800KVA*0.8=640KW

验算过程：变压器低压侧额定电流：I=S/1.732*0.4=1154.7A

640KW负载电流：I=P/U/1.732/COSφ=1154.7A

四、变压器一般注意事项

1、运行中变压器应1-2年进行一次耐压试验，在投入使用前或使用后均需进行一次常规保养。

2、变压器运行过程中会产生较大热量，一般正常温度在90℃以下运行，变压器寿命在20年左右。若温度升为105℃，其运行寿命仅为7年。

3、变压器不建议过载运行，长期过载会导致线圈发热，绝缘加速老化影响变压器寿命。

4、变压器在空载与轻载时损耗较大，建议经济运行负载为容量80%使用，合理调整负载分配。

5、进行变压器巡检时，应确保足够的安全距离。变压器维护、调节时，均应在停电条件下进行并做好安全技术措施。

综述，上述内容，我们详细阐述了变压器的原理结构、规格类型、负荷电流计算方法等内容。是变压器知识学习应用的最基础部分，建议不断强化学习掌握。更多内容可交流互动!

　　审核编辑：汤梓红