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什么是電力變壓器及其分類?

時(shí)間:2025-10-16 17:31:17來源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語:?電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備,是用來將某一數(shù)值的交流電壓(電流)變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓(電流)的設(shè)備。具有兩個(gè)或多個(gè)繞組的靜止設(shè)備,為了傳輸電能,在同一頻率下,通過電磁感應(yīng)將一個(gè)系統(tǒng)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換為另一系統(tǒng)的電壓和電流,通常這些電流和電壓的值是不同的。

  國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2007-2011年,電力變壓器制造行業(yè)的銷售規(guī)模不斷擴(kuò)大,銷售收入每年以13%以上的速度增長,2011年銷售收入達(dá)到1784.36億元,同比增長16.53%;實(shí)現(xiàn)利潤總額102.14億元,同比減少5.43%??傮w來看,2011年,中國電力變壓器制造行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,但盈利能力有所下滑。出于全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境的考慮,我國未來可能會(huì)加大可再生能源的比例。國網(wǎng)、南網(wǎng)都在研究輕型直流,這些都是新的趨勢(shì),將為變壓器行業(yè)帶來新的發(fā)展領(lǐng)域。并且電力變壓器在市場(chǎng)上的發(fā)展和使用越來越廣泛,在技術(shù)上和質(zhì)量上其中一些知名企業(yè)也脫穎而出例如一開投資集團(tuán)多年來公司一直致力于民族電氣工業(yè)的發(fā)展,與眾多科研院所、高校及國際行業(yè)巨頭建立緊密的合作,設(shè)立了“上海一開電器科學(xué)研究所”,專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)輸配電控制設(shè)備、高低壓電器元件、智能電氣等產(chǎn)品,先后開發(fā)了“智能型PLC控制總屏”及“智能型成套開關(guān)總控”等各種高、低壓電器元件。

  與沈陽變壓器研究所合作,研發(fā)、生產(chǎn)高低壓變壓器產(chǎn)品,先后開發(fā)了S(B)H15-M、S(B)H16-M型非晶合金卷鐵芯電力變壓器,SC9、SCB9、SC10、SCB10系列樹脂絕緣干式變壓器,SG10型H級(jí)絕緣干式電力變壓器,SGB11-R卷鐵芯H級(jí)非包封線圈干式電力變壓器,10kV級(jí)S9、S11系列油浸式電力變壓器,35kV級(jí)S9系列油浸式電力變壓器等系列產(chǎn)品并同時(shí)研發(fā)生產(chǎn)了變壓器生產(chǎn)用箔式繞線機(jī)、非晶合金剪切機(jī)、高低壓繞線機(jī)等專用機(jī)械設(shè)備;與美國通用公司(GE)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,打造亞太地區(qū)最大、最專業(yè)的船用開關(guān)設(shè)備及低壓電氣設(shè)備,先后開發(fā)了GEA plus2.0、Modula plus、Modula 630k、船用變壓器、船用箱式變電站、船用電氣自動(dòng)化設(shè)備、隧道專用配電柜等系列產(chǎn)品。

  我們將深入探討配電變壓器的分類。按照安裝位置,配電變壓器可分為室內(nèi)和室外兩種類型。而室外安裝又進(jìn)一步細(xì)分為臺(tái)墎式、桿塔式和落地式(含預(yù)裝式)。其中,桿塔式安裝是一種獨(dú)特的方式,它涉及將變壓器安裝在桿上的構(gòu)架上,分為單桿式和雙桿式。當(dāng)配電變壓器容量在30KVA及以下時(shí),常采用單桿配電變壓器臺(tái)架;而容量在50KVA~315KVA時(shí),則多選用雙桿式配電變壓器臺(tái)。這種安裝方式的優(yōu)點(diǎn)在于占地少、帶電部分距地面高,從而降低了事故風(fēng)險(xiǎn);但缺點(diǎn)是臺(tái)架用鋼材較多,造價(jià)相對(duì)較高。

  臺(tái)墩式變壓器安裝時(shí),需確保四周設(shè)有不低于1.8米高的牢固遮欄或圍墻,并配備專門的門鎖和保管人員。同時(shí),為保障安全,遮欄和圍墻與變壓器之間應(yīng)保持足夠的安全操作距離,并在電桿或圍墻上顯著懸掛“高壓危險(xiǎn),嚴(yán)禁攀登”等警告牌,以防止人員和動(dòng)物接近帶電部分。此外,臺(tái)墩式安裝方式雖然造價(jià)低廉且便于維護(hù)檢修,但占地面積較大,且需周圍裝設(shè)遮欄,因此存在小動(dòng)物可能爬到帶電部分的風(fēng)險(xiǎn),需格外注意防范外力破壞事故。

  落地式變壓器則是指變壓器直接放置在地面上,其高壓引下線、跌落式熔斷器和避雷器等設(shè)備均安裝在線路終端桿上。在安裝時(shí),同樣需要四周設(shè)置可靠的遮欄,并掛上警告牌。由于落地式變壓器的帶電部分距離地面較近,因此在進(jìn)入遮欄內(nèi)之前必須先切斷電源。

  另外,變壓器還可以根據(jù)冷卻方式進(jìn)行分類,主要分為油浸式和干式兩種。油浸式變壓器依靠油作為冷卻介質(zhì),如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷以及強(qiáng)迫油循環(huán)等方式。而干式變壓器則主要依靠空氣對(duì)流進(jìn)行自然冷卻,或增加風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,多適用于高層建筑、高速收費(fèi)站點(diǎn)、局部照明以及電子線路等小容量變壓器的場(chǎng)合。

  變壓器的分類方式多樣,從不同的角度分類不同。主要依據(jù)用途、結(jié)構(gòu)、冷卻方式等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,以下是常見的分類及具體說明:

  一、按用途分類

  1.電力變壓器:用于電力系統(tǒng)中的電壓變換和電能傳輸,包括升壓變壓器、降壓變壓器和配電變壓器。

  2.特種變壓器:針對(duì)特定場(chǎng)景設(shè)計(jì),如電爐變壓器、整流變壓器、試驗(yàn)變壓器、礦用變壓器等。

  3.儀用變壓器:用于測(cè)量和保護(hù),如電流互感器、電壓互感器。

  4.調(diào)壓變壓器:通過調(diào)節(jié)繞組匝數(shù)比實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整,分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩類。

  二、按相數(shù)分類

  1.單相變壓器:適用于單相交流電路,常見于家庭和小型設(shè)備。

  2.三相變壓器:用于三相電力系統(tǒng),效率高、損耗低,廣泛應(yīng)用于工業(yè)和電力傳輸。

  三、按繞組形式分類

  1.雙繞組變壓器:連接兩個(gè)電壓等級(jí),是最常見的類型。

  2.三繞組變壓器:連接三個(gè)電壓等級(jí),用于區(qū)域變電站。

  3.自耦變壓器:通過公共繞組實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié),具有體積小、成本低的特點(diǎn)。

  四、按冷卻方式分類

  1.干式變壓器:依靠空氣自然冷卻或強(qiáng)迫風(fēng)冷,適用于防火、防爆要求高的場(chǎng)所。

  2.油浸式變壓器:利用變壓器油散熱和絕緣,應(yīng)用廣泛但需注意防火。

  3.氟化物冷卻變壓器:采用氟化物作為冷卻介質(zhì),散熱效率高,適用于大容量場(chǎng)景。

  1.芯式變壓器:鐵芯閉合式設(shè)計(jì),磁路短、損耗小,適用于大容量高壓場(chǎng)景。2.殼式變壓器:鐵芯包圍繞組,結(jié)構(gòu)緊湊,多用于大電流設(shè)備(如電焊機(jī))。3.非晶合金變壓器:采用新型導(dǎo)磁材料,空載損耗低,適合農(nóng)村電網(wǎng)等低負(fù)載場(chǎng)景。

  1.無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器:需停電狀態(tài)下調(diào)節(jié)電壓,適用于不頻繁調(diào)壓場(chǎng)景。2.有載調(diào)壓變壓器:可帶電調(diào)節(jié)電壓,適用于需動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓的場(chǎng)合。按絕緣介質(zhì):油浸式、干式、六氟化硫絕緣等。按中性點(diǎn)絕緣水平:全絕緣變壓器和半絕緣變壓器。按導(dǎo)電材料:銅線、鋁線、超導(dǎo)材料變壓器。

  雙繞組變壓器:具有高壓繞組和低壓繞組兩個(gè)繞組,用于實(shí)現(xiàn)電壓的升降變換。三繞組變壓器:具有高壓、中壓和低壓三個(gè)繞組,可以同時(shí)滿足多種電壓等級(jí)的需求。自耦變壓器:只有一個(gè)繞組,但具有不同的抽頭,可以實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)和變換。自耦變壓器具有體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn),但安全性相對(duì)較低。干式變壓器:依靠空氣自然冷卻或強(qiáng)迫風(fēng)冷,適用于對(duì)防火、防爆有特殊要求的場(chǎng)合。油浸式變壓器:利用變壓器油作為冷卻介質(zhì),具有良好的散熱性能和絕緣性能。油浸式變壓器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣,但需要注意防止油泄漏和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。芯式變壓器:鐵芯為閉合式,磁路較短,損耗較小。芯式變壓器適用于大容量、高效率的場(chǎng)合。殼式變壓器:鐵芯為開放式,磁路較長,但結(jié)構(gòu)緊湊,適用于小容量、空間受限的場(chǎng)合。變壓器是一種輸送電能的重要設(shè)備,可以改變電壓的大小而不改變頻率。變壓器可以將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓,也可以將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓,傳遞至遠(yuǎn)處。

  變壓器的分類,1.按額定容量大小分類:①家用變壓器:以額定容量在1000KVA以下的變壓器為家用變壓器。②聯(lián)綜變壓器:其額定容量為200KVA—1000KVA,多用于變電站和配電站,其電壓等級(jí)為6KV-35KV之間。③專用變壓器:一般用于生產(chǎn)、科研機(jī)構(gòu),它額定容量為200KVA—50KVA左右,電壓等級(jí)較低,一般為1KV或500V以下。④超大容量變壓器:其額定量負(fù)荷大于1000KVA,它們一般用于發(fā)電廠或火車站,它的電壓可大于35KV,甚至可達(dá)1050KV。

  按制造工藝及結(jié)構(gòu)特性分類:①貼片式變壓器:其導(dǎo)線采用盤形布置,變壓器繞組輕便、安裝方便,但其制作復(fù)雜,價(jià)格昂貴,適用于頻率較高、電力要求較高場(chǎng)合,尤其是電腦等精密設(shè)備中所采用。②折彎式變壓器:其由于繞組連接方式簡單,能有效地提高設(shè)備的安全性,而且占地面積小,使用范圍廣,但變壓器負(fù)荷大時(shí),因熱能發(fā)熱量大,制作麻煩,常用于大、中型機(jī)器和燈具用途。③環(huán)狀式變壓器:其具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,可有效地提高運(yùn)行穩(wěn)定性,因此經(jīng)常被用在正突、無線電、測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)合。

  3.按傳輸方向分類:①雙送式變壓器:即雙聯(lián)變壓器,低、高電壓繞組分別有兩組,輸出電壓為兩組負(fù)荷容量之和,并導(dǎo)入到對(duì)應(yīng)的負(fù)荷裝置中。②單送式變壓器:典型的例子就是橋式變壓器,它是一種非常重要的變壓器,其特點(diǎn)是低、高電壓繞組有一組,當(dāng)輸出電壓增大時(shí),高壓繞組的比率也會(huì)增加,當(dāng)輸出電壓減小時(shí),高壓繞組的比率會(huì)減小。

  變壓器的工作原理是利用電磁感應(yīng)原理,當(dāng)一 個(gè)繞組進(jìn)行交流電磁勵(lì)磁時(shí),第二個(gè)繞組也會(huì)受到同樣的電磁勵(lì)磁,從而使它們之間進(jìn)行信號(hào)傳遞,這就是電磁感應(yīng)的原理。在變壓器的電路中,它的兩個(gè)繞組通常被稱為高壓端和低壓端,分別連接在輸入電壓電源及負(fù)荷裝置中,在高壓端有一主繞組及若干輔繞組。變壓器中能否有效地發(fā)生電磁感應(yīng),則決定于高、低壓繞組之間是否共磁。如果繞組之間存在共磁,變壓器則能有效地工作,輸出電壓及功率均可正常調(diào)節(jié);如果兩個(gè)繞組之間不能共磁,變壓器則無法有效地工作,輸出電壓和功率無法受控。

標(biāo)簽: 變壓器

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