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。
变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、 引线)、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。具体组成及功能:
(1)铁芯。 铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚度分别为0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯分为铁芯柱和横片两部分,铁芯柱套有绕组;横片是闭合磁路之用。
(2)绕组。绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压U1时,流过电流I1,在铁芯中就产生交变磁通O1,这些磁通称为主磁通,在它的作用下,两侧绕组分别感应电势,后带动变压器调控装置。
绝缘干燥和油处理技术
油浸式变压器采用的是油纸绝缘结构。其核心工艺是绝缘材料的干燥处理,以及变压器的真空脱水。气相干燥:20世纪80年代中期,中国变压器厂率先从瑞士引进气相干燥设备。近年来又开发出内置式煤油蒸发器新产品,与传统的外置式蒸发器相比,两者各有利弊。变压器油处理:进入20世纪80年代,随着欧美先进油过滤设备的引进,中国油净化技术得到了长足发展。企业大多采用了先进的真空喷雾净油法,它的去杂质和脱水效果显著。