今天我們要聊的是變壓器。

變壓器是什麼呢？變壓器是用來變換交流電壓、電流、從而傳輸交流電能的一種靜止的電器設備，它是根據電磁感應的原理實現電能傳遞的。

變壓器有多種分類方法，之前在變壓器的型式選擇中已經講過了。今天我們重點講下變壓器的結構、工作原理和容量選擇。

一、變壓器結構

變壓器的主要部件是鐵芯和套在鐵芯上的繞組。

首先我們看看鐵芯。

鐵芯的作用：鐵芯既是磁路，也是套裝繞組的骨架，由鐵心柱（套有繞組）和鐵辄（形成閉合磁路）組成。

鐵芯的材料：鐵芯由0.35~0.5毫米的厚矽鋼片疊成。

鐵芯的分類：鐵芯有心式和殼式兩種，電力變壓器主要用心式。

然後我們看看繞組。

繞組的作用：繞組是變壓器的電路部分。

繞組的材料：繞組一般用絕緣銅線或鋁線（扁線或圓線）繞制而成，也稱線圈。

繞組的分類：繞組分為一次繞組和二次繞組。

下圖展示了一二次繞組的纏繞方式：一個繞組與電源相連，稱為一次繞組（或原繞組），這一側稱為一次側（或原邊）；另一個繞組與負載相連，稱為二次繞組（或副繞組），這一側稱為二次側（或副邊）。

二、工作原理

我們剛剛聊了變壓器的結構，現在看看變壓器的工作原理。當一次繞組通過交流電時，在鐵芯内産生交變的磁通，并在二次繞組中感應出交流電動勢。二次感應電動勢的高低與一二次繞組匝數的多少有關，即電壓大小與匝數成正比。

三、容量選擇

我們再來看看變壓器的容量選擇。變壓器的額定容量是它的主要參數，表征傳輸電能的大小，以千伏安或兆伏安表示。變壓器的額定容量=額定電流*額定電壓。

我們需要合理選用變壓器的額定容量。原因有兩個，一是若變壓器的容量過大，不但增加初始投資，而且當變壓器長期處于空載或輕載運行時，功率因數降低，網絡損耗增加，這樣運行既不經濟又不合理。二是若變壓器容量過小，會使變壓器長期過負荷，易損壞設備。因此，變壓器的額定容量應根據用電負荷的需要進行選擇，不宜過大或過小。

變壓器額定容量的主要規格如表所示：

電力設計規範對主變容量選擇有相應的規定：

GB50059-2011規定了35kV~110kV變電站主變容量選擇的原則：那就是，裝有兩台及以上主變壓器的變電站，當斷開一台主變壓器時，其餘主變壓器的容量（包括過負荷能力）應滿足全部一、二級負荷用電的要求。

DL/T5218-2012規定了220kV~750kV變電站主變容量選擇的原則：那就是，凡裝有2台及以上主變的變電站，其中1台事故停運後，其餘主變的容量應保證該站在全部負荷70%時不過載，并在計及過負荷能力後的允許時間内，應保證用戶的一級和二級負荷。

DL/T5216-2017規定了35kV~220kV城市地下變電站主變容量選擇的原則：那就是，裝有2台及以上主變的地下變電站，當斷開1台主變壓器時，其餘主變容量（包括過負荷能力）應滿足全部負荷用電的要求。

好了，今天我們主要講了變壓器的結構、工作原理和容量選擇，大家記住了嗎？

課後有一道變壓器容量選擇的練習題留給大家，大家動動筆做一做。

某110/10kV變電站，兩台主變，兩回110kV電源進線。該變電站主變壓器負載率不超過60%。如該變電站供電的負荷：一級負荷9000KVA、二級負荷8000kVA、三級負荷10000kVA.請計算主變壓器容量應為下列哪項數值？

（A）10200KVA（B）16200KVA（C）17000KVA（D）27000KVA

張工培訓答案：【D】

解答過程：由GB50059-2011第3.1.3條：

（1）正常情況；2×S×60%≥9000 8000 10000即S222500kVA

（2）事故情況：（2-1）×S≥9000 8000即S≥17000KVA應同時滿足，選D

加油中國！一起加油吧！

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