第一節 變壓器

變壓器是發電系統常用的電器設備，它是利用電磁感應原理制成的，將某一電壓等級的交流電能轉換成頻率相同的另一種或幾種電壓等級的交流電能。

一、變壓器的工作原理

變壓器的工作原理（見圖3-1）是兩個（或兩個以上）互相絕緣的繞組套在一個共同的鐵心上，它們之間有磁的耦合，但沒有電的直接聯系。通常兩個繞組中一個接到交流電源，稱為一次繞組，簡稱一次側。另一個接到負載，稱為二次繞組，簡稱二次側。在外施電壓作用下，一次側有交流電流通過，并在鐵心中產生交變磁通，其頻率與外施電壓頻率相同。并在一次、二次繞組內感應出電動勢，二次側有了電動勢，便向負載供電，實現了能量傳遞。并且變壓器一次、二次電壓之比決定于一次、二次繞組匝數之比。

二、變壓器的分類及結構

變壓器的類型有很多。按用途不同可分為電力變壓器（又分為升壓變壓器、降壓變壓器和配電變壓器等，另外220kV以上的是超高壓變壓器，35～110kV是中壓變壓器，10kV為配電變壓器）；特種變壓器（電爐變壓器、整流變壓器等）；儀用互感器（電壓、電流互感器）等。

按繞組數目的多少，變壓器可以分為兩繞組、三繞組和多繞組變壓器以及自耦變壓器；根據變壓器鐵心結構，分為心式變壓器和殼式變壓器（見圖3-2）；按相數的多少，分為單相變壓器和三相變壓器等。

按冷卻方式分，有油浸式變壓器和干式變壓器。圖3-3所示為干式變壓器。

鐵心是變壓器的磁路部分，為了提高磁路的磁導率和降低鐵心內的渦流損耗，鐵心通常用厚度為0.35mm，表面涂絕緣漆的含硅量較高的硅鋼片制成。鐵心分為鐵心柱和鐵軛兩部分，鐵心柱上套繞組，鐵軛將鐵心柱連接起來，使之形成閉合回路。

繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包的漆包鋁線或銅線繞成。