變壓器的結(jié)構(gòu)原理、用途分類及負荷能力（圖）一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)；

1油浸變壓器的結(jié)構(gòu)

2全密封變壓器的結(jié)構(gòu)

二、變壓器的原理

變壓器是電力系統(tǒng)中主要用來改變電壓、傳遞電能的重要設(shè)備，是電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)。變壓器主要是根據(jù)電磁感應(yīng)原理進行工作的。在閉合的鐵芯上，繞有兩個互相絕緣的繞組，其中，接入電源的一側(cè)叫一次繞組，輸出電能的一側(cè)叫二次繞組。當交流電源電壓加到一次側(cè)繞組后，就有交流電流通過該繞組，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。這個交變磁通不僅穿過一次側(cè)繞組，同時也穿過二次側(cè)繞組，兩個繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢E1和E2。這時，如果二次側(cè)繞組與外電路的負載接通，便有電流流入負載，即二次側(cè)繞組有電能輸出。<一>變壓器的用途

現(xiàn)代化的工業(yè)企業(yè)廣泛的采用電力作為能源，而發(fā)電廠發(fā)出的電力往往需經(jīng)遠距離傳輸才能到達用電地區(qū)。在傳輸?shù)墓β屎愣〞r，傳輸電壓越高，則所需的電流越小。因為電壓降正比于電流。線損正比于電流的平方，所以用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗，要制造電壓很高的發(fā)電機，目前技術(shù)很困難，所以要用專門的設(shè)備將發(fā)電機端的電壓升高以后再輸送出去，這種專門的設(shè)備就是變壓器。另一方面，在受電端又必須用降壓變壓器將高壓降低到配電系統(tǒng)的電壓，故要經(jīng)過一系列配電變壓器將高壓降低到合適的值以供使用。

由以上可知，變壓器是一種通過改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。在電力系統(tǒng)中，變壓器的地位十分重要，不僅所需數(shù)量多，而且性能好，運行安全靠。

變壓器除了應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，還應(yīng)用在需要特種電源的工礦企業(yè)中。例如：冶煉用的電爐變壓器，電解或化工用的整流變壓器，焊接用的電焊變壓器，試驗用的試驗變壓器，交通用的牽引變壓器，以及補償用的電抗器，保護用的消弧線圈，測量用的互感器等。

<二>變壓器的分類。

1>按用途分類：有電力變壓器、特種變壓器（電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調(diào)壓器、礦用變、沖擊變壓器、電抗器、互感器等。

2>按結(jié)構(gòu)型式分類：有單項變壓器、三相變壓器及多相變壓器。

3>按冷卻介質(zhì)分類：有干式變壓器、液（油）浸變壓器及充氣變壓器等。

4>按冷卻方式分類：有自然冷式、風(fēng)冷式、水冷式、強迫油循環(huán)風(fēng)（水）冷方式、及水內(nèi)冷式等。

5>按線圈數(shù)量分類：有自耦變壓器、雙繞組及三繞組變壓器等。

6>按導(dǎo)電材質(zhì)分類：有銅線變壓器、鋁線變壓器及半銅半鋁、超導(dǎo)等變壓器。

7>按調(diào)壓方式分類：可分為無勵磁調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。

8>按中性點絕緣水平分類：有全絕緣變壓器、半絕緣（分級絕緣）變壓器。

9>按鐵心型式分類：有心式變壓器、殼式變壓器及輻射式變壓器等。

在電力網(wǎng)中，把水力、火力及其它形式電廠中發(fā)電機組能產(chǎn)生的交流電壓升高后向電力網(wǎng)輸出電能的變壓器稱為升壓變壓器，火力發(fā)電廠還要安裝廠用電變壓器，供起動機組之用，用于降低電壓的變壓器稱為降壓變壓器，用于聯(lián)絡(luò)兩種不同電壓網(wǎng)絡(luò)的變壓器稱為聯(lián)絡(luò)變壓器。將電壓降低到電氣設(shè)備工作電壓的變壓器稱為配電變壓器。配電前用的各級變壓器稱為輸電變壓器。變壓器在電力網(wǎng)中的應(yīng)用示意圖變壓器的過負荷能力，是指在較短時間內(nèi)所能輸出最大的容量。即在不損壞變壓器線圈的絕緣和降低變壓器使用壽命的條件下，它可能大于變壓器的額定容量。變壓器的過負荷能力分正常過負荷能力和事故過負荷能力兩種。

變壓器的正常過負荷指的是不影響其壽命，在正常運行時允許的過負荷。這是因為變壓器在一晝夜內(nèi)的負荷，有時是高峰，有時是低谷，在低谷時，變壓器在較低的溫度下運行，其次，在一年內(nèi)，季節(jié)性的溫度也在變化，因此在變壓器的絕緣和壽命不受影響的前提下，變壓器可以在高峰負荷及冬季時過負荷運行。

當發(fā)生事故時，為保證重要設(shè)備的連續(xù)供電，變壓器允許短時間過負荷的能力，稱為事故過負荷能力。事故過負荷會引起變壓器繞組絕緣溫度超過允許值，使絕緣老化速度比正常條件下快得多，因而會縮短變壓器的使用年限。但考慮到事故發(fā)生的機會少，而且變壓器平時往往欠負荷運行，因此短時間的過負荷不會引起絕緣的顯著損壞。

自然冷卻油浸變壓器允許的事故過負荷能力

過負荷倍數(shù)1.31.451.601.752.0

允許持續(xù)時間（min）12080452010

干式變壓器允許的事故過負荷能力

過負荷倍數(shù)1.21.31.41.51.6

允許持續(xù)時間（min）604532185

五、允許的短路電流：

變壓器的允許短路電流應(yīng)根據(jù)變壓器的阻抗與系統(tǒng)阻抗來確定。但但不應(yīng)超過線圈額定電流的25倍，當超過25倍時，應(yīng)采取限制短路的措施。短路電流的持續(xù)時間不得超過：

短路電流倍數(shù)20以上20-1515以下

持續(xù)時間（s）234

六、變壓器銘牌的意義

每臺變壓器具有一系列數(shù)據(jù)，某些數(shù)據(jù)在銘牌上標出。型號第一部分是漢語拼音的代表符號。表示產(chǎn)品分類、結(jié)構(gòu)特征等；型號第二部分是數(shù)據(jù)，分子代表額定容量，分母代表高壓繞組電壓等級。

七、變壓器的并列運行

1.一般運行條件

變壓器的外加一次電壓可比額定電壓高，一般若所加一次電壓不高于分接額定電壓的105%，變壓器可按額定電流運行。對電流與電壓的相互關(guān)系如無特殊要求，當負荷電流為額定電流的K（0≤K≤1）倍時，按以下公式對電壓加以限制

U（%）=110-5K2

式中K—負載系數(shù)，負荷電流與額定電流的比值。

無載調(diào)壓變壓器在額定電壓±5%范圍內(nèi)改換分接頭位置運行時，其額定容量不變，如為：-7.5%和-10%分接時，則容量應(yīng)相應(yīng)降低2.5%和5%.有載調(diào)壓變壓器各分接頭位置的容量應(yīng)按制造廠的規(guī)定運行。

為防止變壓器繞組過熱，變壓器油質(zhì)加速劣化，自然循環(huán)冷卻變壓器頂層油溫一般不應(yīng)超過85℃。

2、并列運行的條件：

（1）接線組別相同；

（2）變比相同（允許有±0.5%的差值）；

（3）短路電壓相等（允許有±10%的差值）；

除滿足以上三個條件外，并列運行的變壓器的容量比一般不超過3：1。