變壓器是利用電磁感應(yīng)原理,以相同的頻率在兩個或更多的繞組之間變換電壓或電流的一種靜止電氣設(shè)備。自19世紀(jì)被發(fā)明以來,變壓器已成為電力系統(tǒng)最基本和重要的設(shè)備之一,被廣泛應(yīng)用于輸變電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)中。
一、變壓器的基本原理
變壓器的基本原理是電磁感應(yīng),無論是單相還是三相電力變壓器,在其構(gòu)成磁路的鐵芯柱上,都裝有一、二次繞組�，F(xiàn)以單相雙繞組(或三相中一相)變壓器為例來說明,它由兩個繞組和鐵芯組成,工作原理如圖1-1所示。

式中 f———頻率, Hz; N1 、 N2———一、 二次繞組的匝數(shù); Φm———主磁通的最大值, Wb; Bm———主磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值, T; S———鐵芯截面積, m 2 。 如令變壓器的變比為

可見, 一、 二次繞組的電壓比等于匝數(shù)比。 因此, 只要改變兩個繞組中任一繞組 的匝數(shù), 就可以改變一、 二次繞組的電壓比, 從而實現(xiàn)改變電壓的目的。 變壓器通過電磁耦合關(guān)系, 將一次側(cè)的電能傳輸?shù)蕉蝹?cè)去, 如果忽略漏磁因素, 即變壓器本身損耗不計, 則向變壓器輸入的功率等于變壓器向外輸出的功率, 即

說明變壓器一、 二次電流與一、 二次繞組匝數(shù)成反比。
二、 變壓器的分類
(1) 按相數(shù)分為單相變壓器和三相變壓器。
(2) 按絕緣介質(zhì)分為干式變壓器和油浸式變壓器。
(3) 按用途分為電力變壓器、 儀用變壓器、 試驗變壓器和特種變壓器 (如電爐變壓器、 整流變壓器和調(diào)整變壓器等)。
(4) 按繞組形式分為雙繞組變壓器、 三繞組變壓器和自耦變壓器。
(5) 按鐵芯形式分為芯式變壓器、 非晶合金變壓器 (非晶合金鐵芯變壓器采用新型 導(dǎo)磁材料使得空載電流下降約 80% , 是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器, 特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)荷率較低的地區(qū)) 和殼式變壓器 (用于大電流的特殊變壓器, 如電爐變壓器、 電焊變壓器或用于電子儀器及電視、 收音機(jī)等的電源變壓器)。
(6) 按調(diào)壓方式分為無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。
三、 變壓器的基本結(jié)構(gòu)
以常用的油浸式變壓器 (常見結(jié)構(gòu)如圖 1 - 2 所示) 為例對變壓器基本結(jié)構(gòu)進(jìn) 行介紹, 其主要結(jié)構(gòu)部件有鐵芯、 繞組、 油箱和套管等。