變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:電力變壓器和特殊變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調(diào)壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。電路符號常用T當作編號的開頭.例: T01, T201等。
法拉第在1831年8月29日發(fā)明了一個“電感環(huán)”,稱為“法拉第感應(yīng)線圈”,實際上是世界上只變壓器雛形。但法拉第只是用它來示范電磁感應(yīng)原理,并沒有考慮過它可以有實際的用途。
變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。當變壓器的原線圈接在交流電源上時,鐵心中便產(chǎn)生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡諧函數(shù),表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,原、副線圈中的感應(yīng)電動勢為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數(shù)。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標1表示,副線圈物理量用下角標2表示),其復有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等于其匝數(shù)比而且原、副線圈電壓的位相差為π。
國家電網(wǎng)公司明確提出,要從2010年起開始推廣實施設(shè)備狀態(tài)檢修,提升設(shè)備智能化水平,推廣應(yīng)用智能設(shè)備和技術(shù),實現(xiàn)電網(wǎng)在線預警和設(shè)備智能化監(jiān)控。
以變電站一次設(shè)備主要在線監(jiān)測系統(tǒng)為例,就有:電容性設(shè)備的電容量、介損在線監(jiān)測;金屬氧化物避雷器的全電流、阻性電流在線監(jiān)測;變壓器本體絕緣油色譜在線監(jiān)測、光纖測溫在線監(jiān)測、本體超高頻局放在線監(jiān)測、套管局放、介損在線監(jiān)測、有載開關(guān)動態(tài)特性在線監(jiān)測;GIS超高頻局放在線監(jiān)測、微水在線監(jiān)測;開關(guān)機械特性監(jiān)測及開關(guān)柜光纖溫度在線監(jiān)測、SF6氣體密度在線監(jiān)測等。
在線監(jiān)測產(chǎn)品的市場主要集中在智能電網(wǎng)的變電環(huán)節(jié)。國家電網(wǎng)公司在智能電網(wǎng)規(guī)劃報告中也已將變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)作為智能變電站的重要內(nèi)容。智能變電站通過狀態(tài)監(jiān)測單元實現(xiàn)變壓器油色譜、組合電器局部放電、避雷器全電流等主要設(shè)備、重要參數(shù)的在線監(jiān)測,為電網(wǎng)設(shè)備管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。實時狀態(tài)信息通過專家系統(tǒng)分析處理后可做出初步?jīng)Q策,實現(xiàn)站內(nèi)智能設(shè)備自診斷功能。
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、合同能源管理政策、市場化節(jié)能環(huán)保服務(wù)體系建設(shè)、資源綜合利用和再制造及節(jié)能產(chǎn)品惠民工程電機推廣為電機行業(yè)發(fā)展帶來重大機遇,與之相關(guān)的電機生產(chǎn)制造商和電機配套企業(yè)也迎來了產(chǎn)品更新?lián)Q代的市場增長潛力。特別是為適應(yīng)低碳經(jīng)濟時代的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新趨勢,電機已逐漸成為未來市場的主流。
我國電機年用電量超過2萬億千瓦時,約占全國用電量的60%和工業(yè)用電量的80%。電機能耗比普通電機低20%~30%,但我國電機市場占有率只有10%,因此大力推廣電機會對國家推進節(jié)能減排具有一定意義,其潛在的市場商機也初現(xiàn)端倪。
我國電機產(chǎn)品雖然種類繁多,但效率普遍不高,嚴重存在"大馬拉小車"的現(xiàn)象,電機的推廣與應(yīng)用已經(jīng)刻不容緩。我國"十二五"期間將集中力量圍繞電機系統(tǒng)節(jié)能工程、裝備制造調(diào)整和振興、新能源領(lǐng)域技術(shù)的大力推進,優(yōu)化發(fā)展一批節(jié)能環(huán)保重點產(chǎn)品,淘汰一批普通效率的電機產(chǎn)品,促進產(chǎn)品更新?lián)Q代。在工信部公布的《高耗能落后機電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄(第二批)》中,電機設(shè)備位列其中,預示我國電機行業(yè)即將面臨市場和科技的全新發(fā)展。