變壓器：變壓器的用途、分類、標稱數據

變壓器——電能的電磁靜態轉換器。變壓器是一種電磁裝置，用於將一種電壓的交流電轉換為相同頻率的另一種電壓的交流電，並將電能從一個電路電磁傳輸到另一個電路。

«變壓器是一種靜態電磁裝置，旨在將一個初級交流電系統轉換為另一個具有相同頻率的次級交流電系統，該系統通常具有其他特性，特別是不同的電壓和不同的電流»（Piotrovsky LM 電機）。

變壓器的主要用途是改變交流電壓。變壓器也用於轉換相數和頻率。

電流互感器被稱為設計用於將任何大小的電流轉換為允許使用普通儀器測量的電流的設備，以及為各種繼電器和電磁鐵線圈供電的設備。電流互感器二次繞組匝數w2>w1。

電流互感器的一個特點是它們在接近短路的模式下運行，因為它們的次級繞組總是以小電阻閉合。

電壓互感器是將高壓交流電轉換成低壓交流電並為儀表和繼電器的並聯線圈供電的裝置。電壓互感器的工作原理和設計類似於電力變壓器的工作原理。二次繞組的匝數w2<w1，因為測量電壓互感器都是降壓型的。

電壓互感器的工作原理：

電壓測量互感器運行的特殊性是其次級繞組始終閉合為高電阻，並且互感器工作在接近空閒模式的模式下，因為連接的設備消耗的電流可以忽略不計。

最常見的是電源電壓互感器，由電氣行業生產，容量超過一百萬千伏安，電壓高達 1150 — 1500 kV。

電源變壓器設計：

對於電能的傳輸和分配，需要將安裝在發電廠中的渦輪發電機和水輪發電機的電壓從 16 — 24 kV 提高到輸電線路中使用的 110、150、220、330、500、750 和 1150 kV 的電壓然後再次將其減少到 35；十; 6; 3; 0.66； 0.38 和 0.22 kV 用於工業、農業和日常生活中的能源使用。

由於電力系統發生多次變換，變壓器的功率是發電廠發電機裝機功率的7-10倍。

電力變壓器主要針對 50 Hz 的頻率製造。

小功率變壓器廣泛應用於各種電氣裝置、信息傳輸和處理系統、導航等設備中。變壓器可以工作的頻率範圍從幾赫茲到 105 赫茲。

變壓器按相數分為單相、兩相、三相和多相。電力變壓器主要以三相設計製造。為在單相網絡中使用而生產 單相變壓器.

變壓器按繞組數目和接線方式分類

變壓器有兩個或多個相互感應連接的繞組。從網絡消耗電力的繞組稱為初級...向消費者提供電能的繞組稱為次級。

多相變壓器的繞組連接成多波束星形或多邊形。三相變壓器採用星三角三梁接法。

電源變壓器繞組接線圖：

升壓和降壓變壓器

根據初級和次級繞組的電壓之比，變壓器分為升壓和降壓... V升壓變壓器初級繞組為低壓，次級為高壓。 V降壓變壓器反向，次級為低電壓，初級為高電壓。

它們被稱為具有一個初級繞組和一個具有雙繞組的次級繞組的變壓器......非常普遍的變壓器具有三個繞組，每相三個繞組，例如低壓側兩個，高壓側一個，反之亦然。多相變壓器可能具有多個用於高壓和低壓的繞組。

變壓器按設計分類

根據設計，電力變壓器分為兩種主要類型——油式和乾式。

V油變壓器 帶有繞組的磁路位於一個充滿變壓器油的油箱中，變壓器油是一種很好的絕緣體和冷卻劑。

乾式變壓器是風冷的。它們用於不希望使用油浸式變壓器的住宅和工業場所。變壓器油易燃，如果油箱不密封，可能會損壞其他設備。在此處閱讀有關此類變壓器的更多信息： 乾式變壓器

根據規範性文件，變壓器的設計特性反映在其類型和冷卻系統的名稱中。

變壓器類型：

• 自耦變壓器（單相O用，三相T用）-A
• 低壓線圈 - P
• 不帶膨脹劑的帶氮氣層的液體電介質屏蔽 — Z
• 澆注樹脂執行 — L
• 三繞組變壓器 — T
• 負荷開關變壓器-N
• 自然風冷乾式變壓器（通常是型號的第二個字母），或發電廠輔助需要的版本（通常是型號的最後一個字母）— C
• 電纜密封件 — K
• 法蘭入口（用於整個變電站）— F

電力油變壓器TM-160（250）kVA

乾式變壓器冷卻系統：

• 開放式設計的自然空氣 — S
• 採用受保護設計的自然空氣 — SZ
• 自然氣密設計——SG
• 強制空氣循環的空氣 — SD

油變壓器冷卻系統：

• 空氣和油的自然循環 — M
• 強制空氣循環和自然油循環 — D
• 自然空氣循環和非定向油流強製油循環 — MC
• 自然空氣循環和帶定向油流的強製油循環 — NMC
• 具有非定向油流的強制空氣和油循環 — DC
• 具有定向油流的強制空氣和油循環 — NDC
• 水和油的強制循環，油的非定向流動 — C
• 帶定向油流的強制水和油循環 — NC

具有不易燃液體電介質的變壓器的冷卻系統：

• 強制空氣循環的液體介電冷卻 — ND
• 不易燃液體介電強制空氣定向液體介電流冷卻 - NND

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它們與變壓器一起被廣泛使用 自耦變壓器，其中初級和次級繞組之間存在電氣連接。在這種情況下，從自耦變壓器的一個繞組到另一個繞組的功率通過磁場和電氣通信傳輸。自耦變壓器專為高功率和高電壓而構建，用於電力系統，也用於低功率裝置中的電壓調節。

變壓器的額定數據

變壓器的額定數據，其設計具有 25 年的工廠保修，在變壓器的銘牌上表示：

• 標稱視在功率 Snom, KV-A,

• 額定線電壓 Ulnom，V 或 kV，

• AzIn A 線路的標稱電流，

• 標稱頻率為 Hz，

• 相數，

• 用於連接線圈的電路和組，

• 短路電壓Uc,%,

• 操作模式，

• 冷卻方法。

該銘牌還包含安裝所需的數據：總重量、油重量、變壓器可移動（活動）部分的重量。變壓器類型根據 GOST 對變壓器品牌和製造商指定。

單相變壓器標稱功率Snom=U1nom I1nom，三相

其中 U1lnom、U1phnom、I1lnom 和 I1fnom — 分別為標稱值 電壓和電流的線和相位值.

變壓器額定電壓是變壓器初級和次級繞組的線間空載電壓。變壓器一、二次繞組的額定電流，是按額定一、二次電壓下的額定功率計算的。

變壓器因其共同的構造和計算方法可分為電抗器、飽和扼流圈和超導電感儲能裝置。