【 详解】全面认识变压器

一、变压器的种类和功能特点

变压器是一种用来变换电压、电流或阻抗的电气部件，是电力系统中输配电力的主要设备，其实物外形如图1-1所示。

　　图1-1　变压器的实物外形

在远距离传输电力时，可使用变压器将发电站送出的电压升高，以减少在电力传输过程中的损失，以便于远距离输送电力;在用电的地方，变压器将高压降低，以供用电设备和用户使用。变压器的分类方式有很多种，根据其电源相数的不同，主要可以分为单相变压器和三相变压器。

1.单相变压器的功能特点

　　图1-2　单相变压器的结构特点

单相变压器是一种初级绕组为单相绕组的变压器。如图1-2所示，单相变压器的初级绕组和次级绕组均缠绕在铁芯上，初级绕组为交流电压输入端，次级绕组为交流电压输出端。次级绕组的输出电压与线圈的匝数成正比。

单相变压器可将高压供电变成单相低压，供各种设备使用，例如可将交流6600V高压经单相变压器变为交流220V低压，为照明灯或其他设备供电，如图1-3所示。单相变压器有结构简单、体积小、损耗低等优点，适宜在负荷较小的低压配电线路(60Hz以下)中使用。

　　图1-3　单相变压器的功能示意图

单相变压器多用于农村输配电系统中，以及一些照明或小型电动机的供电中，其应用实例如图1-4所示。此外在很多电子电气设备中，它也可作为电源变压器使用。

　　图1-4　单相变压器的应用实例

2.三相变压器的功能特点

三相变压器是电力设备中应用比较多的一种变压器。三相变压器实际上是由3个相同容量的单相变压器组合而成的，初级绕组(高压线圈)为三相，次级绕组(低压线圈)也为三相，如图1-5所示。

　　图1-5　三相变压器的结构特点

三相变压器主要用于三相供电系统中的升压或降压，比较常用的就是将几千伏的高压变为380V的低压，为用电设备提供动力电源，如图1-6所示。

　　图1-6　三相变压器的功能示意图

三相变压器的应用范围比较广泛，例如变电站、工矿企业、建筑工地、排灌设备、邮电、纺织、铁路、学校、医院、国防、电梯等，同时也适用于一些电源电压低、波动较大的低压配电线路中。其应用实例如图1-7所示。

　　图1-7　三相变压器的应用实例

三、变压器在线路中的符号标识

变压器一般用于电气设备的控制线路以及配电线路中，是电气设备控制线路中比较常用的设备之一，因此了解变压器在线路中的符号标识也是非常重要的。变压器在线路中一般用字母“T”表示，并使用图形符号进行标识，如图1-12所示。

　　图1-12　变压器在线路中的符号标识

变压器的一般图形符号有两种，分别用于配电线路和电气线路中，其中电压输入端为变压器的初级绕组，电压输出端为变压器的次级绕组。此外带有磁芯或中心抽头的变压器，在其图形符号中也有所表示，如图1-13所示。

　　图1-13　变压器的图形符号

　　图1-14　三绕组变压器的图形符号

有些三相变压器在图形符号中还可以体现出变压器的连接方式，如图1-15所示。

　　图1-15　三相变压器图形符号表示的连接方式

在实际的线路中，单相变压器的连接方式有两种，分别为串联方式和并联方式，如图1-16所示。变压器经串联可以得到较大的额定电压，而并联可以得到较大的额定电流。

　　图1-16　单相变压器在线路中的连接方式

三相变压器内部的绕组较多，最常用的就是星形(Y形)的联结方式，这种结构是指三相变压器的初级绕组以Y形进行联结，即每个绕组的末端连接到中性点上，绕组的另一端与相应的线路进行连接，如图1-17所示。

　　图1-17　三相变压器星形联结方式

三相变压器在线路中最常用的就是Y-Y形联结，即初级绕组和次级绕组均用Y形的联结方式，如图1-18所示。

　　图1-18　三相变压器Y-Y形联结方式