變壓器的結(jié)構(gòu)原理、用途分類及負(fù)荷能力（圖）一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)；

1油浸變壓器的結(jié)構(gòu)

2全密封變壓器的結(jié)構(gòu)

二、變壓器的原理

變壓器是電力系統(tǒng)中主要用來(lái)改變電壓、傳遞電能的重要設(shè)備，是電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。變壓器主要是根據(jù)電磁感應(yīng)原理進(jìn)行工作的。在閉合的鐵芯上，繞有兩個(gè)互相絕緣的繞組，其中，接入電源的一側(cè)叫一次繞組，輸出電能的一側(cè)叫二次繞組。當(dāng)交流電源電壓加到一次側(cè)繞組后，就有交流電流通過該繞組，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。這個(gè)交變磁通不僅穿過一次側(cè)繞組，同時(shí)也穿過二次側(cè)繞組，兩個(gè)繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E1和E2。這時(shí)，如果二次側(cè)繞組與外電路的負(fù)載接通，便有電流流入負(fù)載，即二次側(cè)繞組有電能輸出。<一>變壓器的用途

現(xiàn)代化的工業(yè)企業(yè)廣泛的采用電力作為能源，而發(fā)電廠發(fā)出的電力往往需經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸才能到達(dá)用電地區(qū)。在傳輸?shù)墓β屎愣〞r(shí)，傳輸電壓越高，則所需的電流越小。因?yàn)殡妷航嫡扔陔娏鳌＞€損正比于電流的平方，所以用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗，要制造電壓很高的發(fā)電機(jī)，目前技術(shù)很困難，所以要用專門的設(shè)備將發(fā)電機(jī)端的電壓升高以后再輸送出去，這種專門的設(shè)備就是變壓器。另一方面，在受電端又必須用降壓變壓器將高壓降低到配電系統(tǒng)的電壓，故要經(jīng)過一系列配電變壓器將高壓降低到合適的值以供使用。

由以上可知，變壓器是一種通過改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。在電力系統(tǒng)中，變壓器的地位十分重要，不僅所需數(shù)量多，而且性能好，運(yùn)行安全靠。

變壓器除了應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，還應(yīng)用在需要特種電源的工礦企業(yè)中。例如：冶煉用的電爐變壓器，電解或化工用的整流變壓器，焊接用的電焊變壓器，試驗(yàn)用的試驗(yàn)變壓器，交通用的牽引變壓器，以及補(bǔ)償用的電抗器，保護(hù)用的消弧線圈，測(cè)量用的互感器等。

<二>變壓器的分類。

1>按用途分類：有電力變壓器、特種變壓器（電爐變、整流變、工頻試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器、礦用變、沖擊變壓器、電抗器、互感器等。

2>按結(jié)構(gòu)型式分類：有單項(xiàng)變壓器、三相變壓器及多相變壓器。

3>按冷卻介質(zhì)分類：有干式變壓器、液（油）浸變壓器及充氣變壓器等。

4>按冷卻方式分類：有自然冷式、風(fēng)冷式、水冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)（水）冷方式、及水內(nèi)冷式等。

5>按線圈數(shù)量分類：有自耦變壓器、雙繞組及三繞組變壓器等。

6>按導(dǎo)電材質(zhì)分類：有銅線變壓器、鋁線變壓器及半銅半鋁、超導(dǎo)等變壓器。

7>按調(diào)壓方式分類：可分為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。

8>按中性點(diǎn)絕緣水平分類：有全絕緣變壓器、半絕緣（分級(jí)絕緣）變壓器。

9>按鐵心型式分類：有心式變壓器、殼式變壓器及輻射式變壓器等。

在電力網(wǎng)中，把水力、火力及其它形式電廠中發(fā)電機(jī)組能產(chǎn)生的交流電壓升高后向電力網(wǎng)輸出電能的變壓器稱為升壓變壓器，火力發(fā)電廠還要安裝廠用電變壓器，供起動(dòng)機(jī)組之用，用于降低電壓的變壓器稱為降壓變壓器，用于聯(lián)絡(luò)兩種不同電壓網(wǎng)絡(luò)的變壓器稱為聯(lián)絡(luò)變壓器。將電壓降低到電氣設(shè)備工作電壓的變壓器稱為配電變壓器。配電前用的各級(jí)變壓器稱為輸電變壓器。變壓器在電力網(wǎng)中的應(yīng)用示意圖變壓器的過負(fù)荷能力，是指在較短時(shí)間內(nèi)所能輸出最大的容量。即在不損壞變壓器線圈的絕緣和降低變壓器使用壽命的條件下，它可能大于變壓器的額定容量。變壓器的過負(fù)荷能力分正常過負(fù)荷能力和事故過負(fù)荷能力兩種。

變壓器的正常過負(fù)荷指的是不影響其壽命，在正常運(yùn)行時(shí)允許的過負(fù)荷。這是因?yàn)樽儔浩髟谝粫円箖?nèi)的負(fù)荷，有時(shí)是高峰，有時(shí)是低谷，在低谷時(shí)，變壓器在較低的溫度下運(yùn)行，其次，在一年內(nèi)，季節(jié)性的溫度也在變化，因此在變壓器的絕緣和壽命不受影響的前提下，變壓器可以在高峰負(fù)荷及冬季時(shí)過負(fù)荷運(yùn)行。

當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，為保證重要設(shè)備的連續(xù)供電，變壓器允許短時(shí)間過負(fù)荷的能力，稱為事故過負(fù)荷能力。事故過負(fù)荷會(huì)引起變壓器繞組絕緣溫度超過允許值，使絕緣老化速度比正常條件下快得多，因而會(huì)縮短變壓器的使用年限。但考慮到事故發(fā)生的機(jī)會(huì)少，而且變壓器平時(shí)往往欠負(fù)荷運(yùn)行，因此短時(shí)間的過負(fù)荷不會(huì)引起絕緣的顯著損壞。

自然冷卻油浸變壓器允許的事故過負(fù)荷能力

過負(fù)荷倍數(shù)1.31.451.601.752.0

允許持續(xù)時(shí)間（min）12080452010

干式變壓器允許的事故過負(fù)荷能力

過負(fù)荷倍數(shù)1.21.31.41.51.6

允許持續(xù)時(shí)間（min）604532185

五、允許的短路電流：

變壓器的允許短路電流應(yīng)根據(jù)變壓器的阻抗與系統(tǒng)阻抗來(lái)確定。但但不應(yīng)超過線圈額定電流的25倍，當(dāng)超過25倍時(shí)，應(yīng)采取限制短路的措施。短路電流的持續(xù)時(shí)間不得超過：

短路電流倍數(shù)20以上20-1515以下

持續(xù)時(shí)間（s）234

六、變壓器銘牌的意義

每臺(tái)變壓器具有一系列數(shù)據(jù)，某些數(shù)據(jù)在銘牌上標(biāo)出。型號(hào)第一部分是漢語(yǔ)拼音的代表符號(hào)。表示產(chǎn)品分類、結(jié)構(gòu)特征等；型號(hào)第二部分是數(shù)據(jù)，分子代表額定容量，分母代表高壓繞組電壓等級(jí)。

七、變壓器的并列運(yùn)行

1.一般運(yùn)行條件

變壓器的外加一次電壓可比額定電壓高，一般若所加一次電壓不高于分接額定電壓的105%，變壓器可按額定電流運(yùn)行。對(duì)電流與電壓的相互關(guān)系如無(wú)特殊要求，當(dāng)負(fù)荷電流為額定電流的K（0≤K≤1）倍時(shí)，按以下公式對(duì)電壓加以限制

U（%）=110-5K2

式中K—負(fù)載系數(shù)，負(fù)荷電流與額定電流的比值。

無(wú)載調(diào)壓變壓器在額定電壓±5%范圍內(nèi)改換分接頭位置運(yùn)行時(shí)，其額定容量不變，如為：-7.5%和-10%分接時(shí)，則容量應(yīng)相應(yīng)降低2.5%和5%.有載調(diào)壓變壓器各分接頭位置的容量應(yīng)按制造廠的規(guī)定運(yùn)行。

為防止變壓器繞組過熱，變壓器油質(zhì)加速劣化，自然循環(huán)冷卻變壓器頂層油溫一般不應(yīng)超過85℃。

2、并列運(yùn)行的條件：

（1）接線組別相同；

（2）變比相同（允許有±0.5%的差值）；

（3）短路電壓相等（允許有±10%的差值）；

除滿足以上三個(gè)條件外，并列運(yùn)行的變壓器的容量比一般不超過3：1。