變壓器是輸配電的基礎設備,廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、交通、城市社區(qū)等領域。我國在網(wǎng)運行的變壓器約1700萬臺,總容量約110億千伏安。變壓器損耗約占輸配電電力損耗的40%,具有較大節(jié)能潛力。為加快節(jié)能變壓器推廣應用,提升能源資源利用效率,推動綠色低碳和高質量發(fā)展,2021年1月,工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)管總局、國家能源局聯(lián)合制定了《變壓器能效提升計劃(2021-2023年)》。
變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、 引線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調壓裝置、保護裝置(吸濕器、氣道、氣體繼電器、儲油柜及測溫裝置等)和出線套管。具體組成及功能:
(1)鐵芯。 鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常含硅量較高,厚度分別為0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分,鐵芯柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用。
(2)繞組。繞組是變壓器的電路部分,它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。變壓器的基本原理是電磁感應原理,現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當一次側繞組上加上電壓U1時,流過電流I1,在鐵芯中就產生交變磁通O1,這些磁通稱為主磁通,在它的作用下,兩側繞組分別感應電勢,后帶動變壓器調控裝置。
(2)繞組的故障問題
把繞組故障可以細致地劃分為以下幾個類型:接頭的焊接處極其容易出現(xiàn)開裂問題、相與相間短路問題、匝向出現(xiàn)短路、繞組的接地故障等。分析總結以上故障出現(xiàn)的原因可以總結:變壓器的絕緣問題出現(xiàn)了問題;繞組處有雜物進去,老化的絕緣體;變壓器的工作力度不足;因變形導致繞組出現(xiàn)問題:繞組受到水汽影響;變壓器的溫度高。
變壓器的效率通常很高,可以達到95%以上。它具有以下幾個重要特點和應用:
1. 電氣隔離:變壓器通過絕緣的鐵芯和繞組,將輸入電路和輸出電路完全隔離開來,實現(xiàn)電氣隔離和性保護。
2. 節(jié)能傳輸:變壓器可以將高電壓輸送到遠距離,然后在需要的地方通過降壓變壓器將電壓降低,以減少輸電線路上的功率損耗。
3. 電壓調節(jié):變壓器可以用于調節(jié)電網(wǎng)中的電壓水平,以滿足不同地區(qū)和設備的電壓需求。
4. 電力分配:變壓器用于將發(fā)電廠產生的高電壓電能轉換為適用于家庭、工業(yè)和商業(yè)用途的低電壓電能。
5. 電子設備:變壓器也用于電子設備中,如電源適配器、電子變壓器等,用于提供適當?shù)碾妷汉碗娏鞴?/p>