变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。电路符号常用T当作编号的开头。例: T01, T201等。
变压器特征参数
工作频率
变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。
额定功率
在规定的频率和电压下,变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。
额定电压
指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。
电压比
指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。
空载电流
变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。
空载损耗
指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。
效率
指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。
绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
变压器容量
变压器的容量大小,通常情况下是根据所需用电单位供电大小来确定的,随着电压等级的不同,各电压等级产品容量也不一样。电压等级可从10KV~1000KV不等。常规容量大小从10KVA开始,随着电压等级的增大,容量也会相应的增加。例如:10KVA/10KV、500/10、2000/35、31500/66、40000/110、100000/220、240000/330、400000/500等等(因种类太多,而且还有非常规容量的变压器所以不能简单概括)。
变压器容量的选择对综合投资效益有很大影响变压器容量选得过大,出现“大马拉小车”现象,不仅一次性投资大,空载损耗也大。变压器容量选得过小,变压器负载损耗增大,经济上不合理,技术上也不可行。变压器的最佳负载率(即效率最高时的负载率),不是在额定状态下,而是在40%~70%之间,负载率过高,损耗明显增大;另一方面,由于变压器容量裕度小,负荷稍有增加,便需更换大容量箱变,频繁增容势必会增加投资,影响供电。选择变压器容量,要以现有的负荷为依据,适当考虑负荷发展,选择变压器容量可以按照5年电力发展计划确定。
当5年内电力发展明确,变动不大且当年负荷不低于变压器容量的30%时:SN=KS·∑PH/(cosφ·η)式中:SN--箱变在5年内所需配置容量,kVA∑PH--5年内的有功负荷,kWKS--同时率,一般为0.7~0.8cosφ--功率因数,一般为0.8~0.85η--变压器效率,一般为0.8~0.9根据公式一般把KS=0.75,cosφ=0.8,η=0.8SN=0.75∑PH/(0.8×0.8)=1.17∑PH实例:某小区按照50W/m2设计,则PH=50×19200=960kWSN=1.17×960=1123kW故该小区选择3台400kVA变压器。