一文让您完全了解变压器 变压器怎样变换电压

变压器是用来变换交流电压、电流而传输交流电能的一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器就其用途可分为电力变压器、试验变压器、仪用变压器及特殊用途的变压器：电力变压器是电力输配电、电力用户配电的必要设备；试验变压器对电器设备进行耐压（升压）试验的设备；仪用变压器作为配电系统的电气测量、继电保护之用（PT、CT）；特殊用途的变压器有冶炼用电炉变压器、电焊变压器、电解用整流变压器、小型调压变压器等。

电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。

当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。 电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。总之，升压与降压都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成反比，功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损失。

变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成，绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作。变压器安装位置应考虑便于运行、检修和运输，同时应选择安全可靠的地方。在使用变压器时必须合理地选用变压器的额定容量。变压器空载运行时，需用较大的无功功率。这些无功功率要由供电系统供给。变压器的容量若选择过大，不但增加了初投资，而且使变压器长期处于空载或轻载运行，使空载损耗的比重增大，功率因数降低，网络损耗增加，这样运行既不经济又不合理。变压器容量选择过小，会使变压器长期过负荷，易损坏设备。因此，变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择，不宜过大或过小。 

变压器的分类

变压器分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器等。

变压器的组成

变压器部件主要是由铁芯、线圈组成，此外还有油箱、油枕、绝缘套管及分接开头等。

变压器的主要作用

变压器不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。总之，升压与降压都必须由变压器来完成。

变压器油枕的作用

当变压器油的体积随着油温的变化而膨胀或缩小时，油枕起储油和补油作用，能保证油箱内充满油，同时由于装了油枕，使变压器与空气的接触面减小，减缓了油的劣化速度。油枕的侧面还装有油位计，可以监视油位的变化。其主要有三种形式：波纹式、胶囊式、隔膜式。

变压器净油器的工作原理

运行中的变压器因上层油温与下层油温的温差，使油在净油器内循环。油中的有害物质如：水分、游离碳、氧化物等随油的循环被净油器内的硅胶吸收，使油净化而保持良好的电气及化学性能，起到对变压器油再生的作用。

变压器怎样变换电压

从变压器的工作原理可知，电流从一次绕组进去，从二次绕组流出。输入的交流电的电流方向不断改变，就会产生一个和电流同步变化的磁场。磁场的大小与方向不断改变，从而在次级线圈内感应出电流来。在每一圈线圈上的电压都相等，次级线圈圈数越多，从次级线圈输出的电压就越高。

如果初级线圈的圈数比次级线圈多，次级线圈上的电压就会降低，这就是降压变压器；反之，如果初级线圈的圈数比次级线圈少，次级线圈上的电压就会升高，这就是升压变压器。

自耦变压器

自耦变压器只有一组线圈，次级线圈是从初级线圈抽头出来的，它的电能传递，除了有电磁感应传递外，还有电的传送，这种变压器硅钢片和铜线数量比一般变压器要少，常用作调节电压。

变压器的电压变化率

调压器的电压变化率是变压器的主要性能指标之一。当变压器向负载供电时，在变压器的负载端的电压必然会下降，将下降的电压值与额定电压值相比，取百分数即电压变化率。可用公式表示：电压变化率=［(次级额定电压-负载端电压)/次级额定电压］×100%。通常的电力变压器，接上额定负载时，电压变化率为4～6%。

变压器过负荷运行

变压器正常运行时，日负荷曲线的负荷率大多小于1。

根据等值老化原则，只要使变压器在过负荷期间多损耗的寿命和在欠负荷期间少损耗的寿命能相互补偿，仍可获得规定的使用年限。变压器的正常过负荷能力，就是以不牺牲正常寿命为原则而制定的。

在整个时间间隔内，只要做到变压器绝缘老化率小于或等于1即可，且满足以下条件：

1、过负荷期间，绕组最热点的温度不得超过140℃，上层油温不得超过95℃；

2、变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%；

变压器的额定电压

电压太高或过低都会影响变压器的正常工作和使用寿命，因此需要调压。

小型变压器的应用范围

小型变压器指容量在1千伏安以下的单相变压器，多半用作电气设备控制用的电源变压器，电子设备的电源变压器及安全照明用的电源变压器。

变压器运行中的耗损 

1、由铁芯引起的铁损。当线圈通电后，由于磁力线是交变的，引起铁芯中涡流和磁滞损耗。

2、由线圈自身的电阻引起的铜损。当变压器初级线圈和次级线圈有电流通过时，产生的电能损耗。

如何选择变压器

1、明确用途。是用来升压还是降压；

2、明确电源相数。单相还是三相；

3、明确使用和环境。选择变压器的冷却方式；

4、根据实际使用情况和预算决定线圈的材质（铜线/铝线）；

5、根据变压器的额定参数选择。其中包括额定电压、额定电流、额定容量。

变压器的铁芯接地

电力变压器正常运行时，铁芯必须有一点可靠接地。若没有接地，则铁芯对地的悬浮电压，会造成铁芯对地断续性击穿放电，铁芯一点接地后消除了形成铁芯悬浮电位的可能。

但当铁芯出现两点以上接地时，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，并造成铁芯多 点接地发热故障。变压器的铁芯接地故障会造成铁芯局部过热，严重时，铁芯局部温升增加，轻瓦斯动作，甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。

中性点与零点、零线的区别

凡三相绕组的首端（或尾端）连接在一起的共同连接点，称电源中性点。当电源的中性点与接地装置有良好的连接时，该中性点便称为零点；而由零点引出的导线，则称为零线。

电能表和功率表的区别

电能表可以同时指示有功、无功并计数和功率因数、负荷曲线、最大、最小负荷时间等；

功率表只能单一指示有功或无功值。

套管裂纹的危害性

套管出现裂纹会使绝缘强度降低，能造成绝缘的进一步损坏，直至全部击穿。裂缝中的水结冰时也可能将套管胀裂。

中央信号装置的作用

中央信号装置包括事故信号和预告信号，装在变电所主控制室内的中央信号屏上。当变电所任一配电装置的断路器事故跳闸时，启动事故信号；当出现不正常运行情况或操作电源故障时，启动预告信号。事故信号和预告信号都有音响和灯光两种信号装置，音响信号可唤起值班人员的注意，灯光信号有助于值班人员判断故障的性质和部位。

内部过电压

内部过电压是由于操作、事故或其他原因引起系统的状态发生突然变化将出现从一种稳定状态转变为另一种稳定状态的过渡过程，在这个过程中可能对系统有危险的过电压。

高压断路器的作用

1、控制的作用。当电路之中出现了空载的电流，或者电流负荷比较大的时候，它就能够及时地切断或者闭合起来，从而能够控制整个线路。

2、保护的作用。当电路发生了故障，比如说出现了短路或者是断路的情况，那么它就可以通过高压断路器，有一个断流的能力，有了这个保护功能，就能够防止弓|发电路的问题。

编辑：黄飞