变压器



变压器的种类很多,可按其用途、结构、相数、冷却方式等进行分类。
1. 按用途分类
   (1) 电力变压器
     主要用于电力系统中,如升压变压器、降压变压器配电变压器、联络变压器和厂用变压器等。
   (2) 特殊变压器。
     指除用于电力系统以外的变压器,如调压器、仪用互感器(电压互感器与电流互感器)、矿用变压器、试验变压器整流变压器、电炉变压器、电焊变压器和旋转变压器等。

2. 按绕组数目分类
   可分为自耦变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统,也可做为普通的升压或降后变压器用。双绕组变压器用于连接电力系统中的两个电压等级。三绕组变压器一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。

3. 按相数分类
   可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。单相变压器用于单相负荷和三相变压器组,三相变压器用于三相系统的升、降电压。

4. 按冷却介质分类
   可分为干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。干式变压器依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。油浸式变压器依靠油作冷却介质。

5. 按冷却方式分类
   以油浸式变压器为例,可分为油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、油浸强迫油循环风冷变压器、油浸强迫油循环水冷却变压器和油浸强迫油循环导向冷却变压器。

6. 按调压方式分
   可分为无激磁调压变压器和有载调压变压器。

7.按铁芯形式分

  1)芯式变压器:用于高压的电力变压器。

  2)壳式变压器:用于大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器。

 

  双绕组变压器和三绕组变压器的区别主要就是绕组数即线圈数的区别。双绕组变压器就是里面只有两个绕组,简单点说就是两个线圈,当然变压值也是固定的,比如110KV变35KV等,三绕组变压器就是里面有三个线圈,可以变出两组不同的电压值,如同时可以输出110KV-35KV、110KV-10KV两种电压。双绕组变压器有一种特殊类型是三绕组变压器不存在的,那就是隔离变压器,简称隔离变。隔离变压器的主要作用不是用来变压,因为其内部主线圈和辅线圈匝树相等,所以不存在升压或者降压,隔离变压器主要作用是隔离防护,防止负荷端一旦有接地时,保护变电所的设备以及发电机的。 

  单相变压器相对三相变压器体积要小得多,相同容量价格也较便宜,但是由于它只取一相的电流,所以会引起电网相电流不平衡,因此单相变压器一般容量没有太大的。单相的只能提供220V的电压,应用范围日益狭窄,因此现在单相变压器很少见了。

  由上可见,说某个变压器是N相的,就是说在它的每一个绕组(线圈)里都有N相。
 

自耦变压器和隔离变压器的区别

        自耦变压器是一种圈式变压器,初级和次级共同用一个绕组,也就是共同用一个零线,其变压比有固定的和可调的两种。

  隔离变压器也是一种双绕组变压器,初级与次级隔开的,也就是说初次级各有一个零线。隔离与自耦它们主要是绕组上的区别。

  降压起动器中的自耦变压器的变压比是固定的,而接触式调压器的变压比是可变的。自耦变压器与同容量的一般变压器相比较,具有结构简单、用料省、体积小等优点。尤其在变压比接近于1的场合显得特别经济,所以在电压相近的大功率输电变压器中用得较多,此外在10千瓦以上异步电动机降压起动器中得到广泛使用。但是,由于初次级绕组共用一个绕组,有电的联系,因此在某些场合不宜使用,特别是不能用作行灯变压器。因此,自耦变压器与普通的双绕组变压器比较有以下优点。

  1)消耗材料少,成本低。因为变压器所用硅钢片和铜线的量是和绕组的额定感应电势和额定电流有关,也即和绕组的容量有关,自耦变压器绕组容量降低,所耗材料也减少,成本也低。

  2)损耗少效益高。由于铜线和硅钢片用量减少,在同样的电流密度及磁通密度时,自耦变压器的铜损和铁损都比双绕组变压器减少,因此效益较高。

  3)便于运输和安装。因为它比同容量的双绕组变压器重量轻,尺寸小,占地面积小。

  4)提高了变压器的极限制造容量。变压器的极限制造容量一般受运输条件的限制,在相同的运输条件的限制,在相同的运输条件下,自耦变压器容量可比双绕组变压器制造大一些。

  不过,在电力系统中采用自耦变压器,也会带来不利的影响。其缺点如下:

  1)使电力系统短路电流增加。由于自耦变压器的高、中压绕组之间有电的联系,其短路阻抗只有同容量普通双绕组变压器的(1-k/1)平方倍,因此在电力系统中采用自耦变压器后,将使三相短路电流显著增加。又由于自耦变压器中性点必须直接接地,所以将使系统的单相短路电流大为增加,有时甚至超过三相短路电流。

  2)造成调压上的一些困难。主要也是因其高、中压绕组有电的联系引起的目前自耦变压器可能的调压方式有三种,第一种是在自耦变压器绕组内部装设带负荷改变分头位置的调压装置;第二种是在高压与中压线路上装设附加变压器。而这三种方法不仅是制造上存在困难,不经济,且在运行中也有缺点(如影响第三绕组的电压),解决得都不够理想。

  3)使绕组的过电压保护复杂。由于高、中压绕组的自耦联系,当任一侧落入一个波幅与该绕组绝缘水平相适应的雷电冲击波时,另一侧出现的过电压冲击的波幅则可能超出该绝缘水平。为了避免这种现象的发生,必须在高、中压两侧出线端都装一组阀型避雷器。

  4)使继电保护复杂。

  尽管自耦变压器存在着一定的缺点,但各国还是非常重视自耦变压器的应用,主要是与电力系统向大容量高电压的发展是分不开的,随着容量增大,电压升高,自耦变压器的优点就更为突出。

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