變壓器(Transformer)是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)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(yàn)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(hào)常用T當(dāng)作編號(hào)的開(kāi)頭。例: T01, T201等。
變壓器特征參數(shù)
工作頻率
變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大,故應(yīng)根據(jù)使用頻率來(lái)設(shè)計(jì)和使用,這種頻率稱工作頻率。
額定功率
在規(guī)定的頻率和電壓下,變壓器能長(zhǎng)期工作而不超過(guò)規(guī)定溫升的輸出功率。
額定電壓
指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓,工作時(shí)不得大于規(guī)定值。
電壓比
指變壓器初級(jí)電壓和次級(jí)電壓的比值,有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別。
空載電流
變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí),初級(jí)仍有一定的電流,這部分電流稱為空載電流??蛰d電流由磁化電流(產(chǎn)生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成。對(duì)于50Hz電源變壓器而言,空載電流基本上等于磁化電流。
空載損耗
指變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí),在初級(jí)測(cè)得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流在初級(jí)線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗(銅損),這部分損耗很小。
效率
指次級(jí)功率P2與初級(jí)功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大,效率就愈高。
絕緣電阻
表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。
變壓器容量
變壓器的容量大小,通常情況下是根據(jù)所需用電單位供電大小來(lái)確定的,隨著電壓等級(jí)的不同,各電壓等級(jí)產(chǎn)品容量也不一樣。電壓等級(jí)可從10KV~1000KV不等。常規(guī)容量大小從10KVA開(kāi)始,隨著電壓等級(jí)的增大,容量也會(huì)相應(yīng)的增加。例如:10KVA/10KV、500/10、2000/35、31500/66、40000/110、100000/220、240000/330、400000/500等等(因種類太多,而且還有非常規(guī)容量的變壓器所以不能簡(jiǎn)單概括)。
變壓器容量的選擇對(duì)綜合投資效益有很大影響變壓器容量選得過(guò)大,出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象,不僅一次性投資大,空載損耗也大。變壓器容量選得過(guò)小,變壓器負(fù)載損耗增大,經(jīng)濟(jì)上不合理,技術(shù)上也不可行。變壓器的最佳負(fù)載率(即效率最高時(shí)的負(fù)載率),不是在額定狀態(tài)下,而是在40%~70%之間,負(fù)載率過(guò)高,損耗明顯增大;另一方面,由于變壓器容量裕度小,負(fù)荷稍有增加,便需更換大容量箱變,頻繁增容勢(shì)必會(huì)增加投資,影響供電。選擇變壓器容量,要以現(xiàn)有的負(fù)荷為依據(jù),適當(dāng)考慮負(fù)荷發(fā)展,選擇變壓器容量可以按照5年電力發(fā)展計(jì)劃確定。
當(dāng)5年內(nèi)電力發(fā)展明確,變動(dòng)不大且當(dāng)年負(fù)荷不低于變壓器容量的30%時(shí):SN=KS·∑PH/(cosφ·η)式中:SN--箱變?cè)?年內(nèi)所需配置容量,kVA∑PH--5年內(nèi)的有功負(fù)荷,kWKS--同時(shí)率,一般為0.7~0.8cosφ--功率因數(shù),一般為0.8~0.85η--變壓器效率,一般為0.8~0.9根據(jù)公式一般把KS=0.75,cosφ=0.8,η=0.8SN=0.75∑PH/(0.8×0.8)=1.17∑PH實(shí)例:某小區(qū)按照50W/m2設(shè)計(jì),則PH=50×19200=960kWSN=1.17×960=1123kW故該小區(qū)選擇3臺(tái)400kVA變壓器。