一、变压器的用途
变压器是一种常见的静止电气设备,它利用电磁感应原理,将某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压。变压器最主要的用途是在输配电系统,而且还广泛应用于电气控制领域、电子技术领域,测试技术领域以及焊接技术领域等等。根据统计资料显示,在输配电系统,1kW的发电设备需8~8.5 kV·A变压器容量与之配套,由此可见,在电力系统中变压器是容量最多最大的电气设备。我们知道电能在传输过程中会有能量的损耗,主要是输电线路的损耗及变压器的损耗,它占整个供电容量的5%~9%,这是一个相当可观的数字。例如我国2000年发电设备的总装机容量约为3.16亿千瓦,则输电线路及变压器损耗的部分约为1 600~2800万千瓦,它相当于目前我国10到20个装机容量最大的火力发电厂的总和。在这个能量损耗中,变压器的损耗最大,约占60%左右,因此,变压器效率的高低成为输、配电系统中一个突出的问题,我国从20世纪70年代末期开始研制高效节能变压器,其换代过程为SJ→S5→S7→S9→SCB→SHll。目前大批量生产的是S9低损耗节能变压器,并要求逐步淘汰正在使用中的旧型号变压器,据初步估算采用低损耗变压器所需的投资费用可在4—5年时间内从节约的电费中收回。
变压器除用于改变电压外,还可用来改变电流、变换阻抗以及产生脉冲等。
二、变压器分类
变压器种类很多,通常可按其用途、绕组结构、铁心结构、相数、冷却方式等进行分类。
1.按用途分类
(1)电力变压器。用作电能的输送与分配,上面介绍的即属于电力变压器,这是生产数量最多、使用最广泛的变压器。按其功能不同又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器等。电力变压器的容量从几十千伏安到几十万千伏安,电压等级从几百伏到几百千伏。
(2)特种变压器。在特殊场合使用的变压器,如作为焊接电源的电焊变压器;专供大功率电炉使用的电炉变压器;将交流电整流成直流电时使用的整流变压器等。
(3)仪用互感器。用于电工测量中,如电流互感器、电压互感器等。
(4)控制变压器。容量一般比较小,用于小功率电源系统和自动控制系统。如电源变压器、输入变压器、输出变压器、脉冲变压器等。
(5)其他变压器。如试验用的高压变压器;输出电压可调的调压变压器;产生脉冲信号的脉冲变压器等。
2.按绕组构成分类
有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器等。
3.按铁心结构分类
有叠片式铁心、卷制式铁心、非晶合金铁心。
4.按相数分类
有单相变压器、三相变压器、多相变压器。
5.按冷却方式分类
有干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器、充气式变压器等。