变压器是什么设备（变压器结构以及工作原理是什么）

变压器是什么呢？变压器是用来变换交流电压、电流、从而传输交流电能的一种静止的电器设备，它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。

变压器有多种分类方法，之前在变压器的型式选择中已经讲过了。今天我们重点讲下变压器的结构、工作原理和容量选择。

一、变压器结构

变压器的主要部件是铁芯和套在铁芯上的绕组。

首先我们看看铁芯。

铁芯的作用：铁芯既是磁路，也是套装绕组的骨架，由铁心柱（套有绕组）和铁辄（形成闭合磁路）组成。

铁芯的材料：铁芯由0.35~0.5毫米的厚硅钢片叠成。

铁芯的分类：铁芯有心式和壳式两种，电力变压器主要用心式。

然后我们看看绕组。

绕组的作用：绕组是变压器的电路部分。

绕组的材料：绕组一般用绝缘铜线或铝线（扁线或圆线）绕制而成，也称线圈。

绕组的分类：绕组分为一次绕组和二次绕组。

下图展示了一二次绕组的缠绕方式：一个绕组与电源相连，称为一次绕组（或原绕组），这一侧称为一次侧（或原边）；另一个绕组与负载相连，称为二次绕组（或副绕组），这一侧称为二次侧（或副边）。

二、工作原理

我们刚刚聊了变压器的结构，现在看看变压器的工作原理。当一次绕组通过交流电时，在铁芯内产生交变的磁通，并在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。

三、容量选择

我们再来看看变压器的容量选择。变压器的额定容量是它的主要参数，表征传输电能的大小，以千伏安或兆伏安表示。变压器的额定容量=额定电流*额定电压。

我们需要合理选用变压器的额定容量。

原因有两个，一是若变压器的容量过大，不但增加初始投资，而且当变压器长期处于空载或轻载运行时，功率因数降低，网络损耗增加，这样运行既不经济又不合理。

二是若变压器容量过小，会使变压器长期过负荷，易损坏设备。因此，变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择，不宜过大或过小。

变压器额定容量的主要规格如表所示：

电力设计规范对主变容量选择有相应的规定：

GB50059-2011规定了35kV~110kV变电站主变容量选择的原则：那就是，装有两台及以上主变压器的变电站，当断开一台主变压器时，其余主变压器的容量（包括过负荷能力）应满足全部一、二级负荷用电的要求。

DL/T5218-2012规定了220kV~750kV变电站主变容量选择的原则：那就是，凡装有2台及以上主变的变电站，其中1台事故停运后。

其余主变的容量应保证该站在全部负荷70%时不过载，并在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。

DL/T5216-2017规定了35kV~220kV城市地下变电站主变容量选择的原则：那就是，装有2台及以上主变的地下变电站，当断开1台主变压器时，其余主变容量（包括过负荷能力）应满足全部负荷用电的要求。