变压器是输配电的基础设备,广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。我国在网运行的变压器约1700万台,总容量约110亿千伏安。变压器损耗约占输配电电力损耗的40%,具有较大节能潜力。为加快节能变压器推广应用,提升能源资源利用效率,推动绿色低碳和高质量发展,2021年1月,工业和信息化部、市场监管总局、国家能源局联合制定了《变压器能效提升计划(2021-2023年)》。
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心 (磁芯)。在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗、隔离等。在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势。此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应变换电压、电流和阻抗的器件。
变压器的容量选择原则:
在确定变压器的容量时,我们通常依据计算负荷来进行选择。首先,需要确定变压器的负荷率。当变压器的空载损耗与负荷率平方乘以负载损耗相等时,其效率达到,此时的负荷率大约在63%~67%之间。对于平稳负荷供电的单台变压器,其负荷率通常维持在85%左右。然而,这种选择仅仅是从节电的角度来考虑的,并未涵盖所有经济因素。
根据不同的作用,变压器可以分为几大类:
电力变压器:主要用于输配电系统的升压和降压。这个名词我们经常听到,也是常接触的。但实际上,我们有时会把二次绕组为低压的变压器叫做配电变压器。
仪用变压器:比如电压互感器和电流互感器,主要用于测量仪表和继电保护装置。这个分类可能对刚入行的人不太熟悉,但其实我们也很常接触。
试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。这个也是我们经常接触的。
特种变压器:包括电炉变压器、整流变压器、调压变压器、电容式变压器、移相变压器等。随着新能源和储能的发展,特种变压器的种类也在不断增加,比如制氢变也属于特种变压器。