變壓器按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗變壓器、轉角變壓器、大電流變壓器、勵磁變壓器等。
變壓器是輸配電的基礎設備,廣泛應用于工業、農業、交通、城市社區等領域。我國在網運行的變壓器約1700萬臺,總容量約110億千伏安。變壓器損耗約占輸配電電力損耗的40%,具有較大節能潛力。為加快節能變壓器推廣應用,提升能源資源利用效率,推動綠色低碳和高質量發展,2021年1月,工業和信息化部、市場監管總局、國家能源局聯合制定了《變壓器能效提升計劃(2021-2023年)》。
變壓器的工作基于電磁感應原理。它主要由兩個繞組(也稱為線圈)和一個磁性鐵芯組成。
1. 磁性鐵芯:變壓器的磁性鐵芯通常由硅鋼片制成,具有高導磁性和低磁導率。鐵芯的作用是提供一個低磁阻路徑,使得磁場能夠盡可能地集中在鐵芯中,減少漏磁損耗。
2. 輸入繞組:輸入繞組也稱為初級繞組,它連接到輸入電源。當輸入繞組上有交流電流通過時,它會產生一個交變磁場。
3. 輸出繞組:輸出繞組也稱為次級繞組,它連接到輸出負載。當交變磁場穿過輸出繞組時,根據電磁感應定律,會在輸出繞組中產生感應電動勢,從而驅動電流流過負載。
變壓器的效率通常很高,可以達到95%以上。它具有以下幾個重要特點和應用:
1. 電氣隔離:變壓器通過絕緣的鐵芯和繞組,將輸入電路和輸出電路完全隔離開來,實現電氣隔離和性保護。
2. 節能傳輸:變壓器可以將高電壓輸送到遠距離,然后在需要的地方通過降壓變壓器將電壓降低,以減少輸電線路上的功率損耗。
3. 電壓調節:變壓器可以用于調節電網中的電壓水平,以滿足不同地區和設備的電壓需求。
4. 電力分配:變壓器用于將發電廠產生的高電壓電能轉換為適用于家庭、工業和商業用途的低電壓電能。
5. 電子設備:變壓器也用于電子設備中,如電源適配器、電子變壓器等,用于提供適當的電壓和電流供應。
