来了解变压器的一些知识
#干货分享#
从事电力工作的朋友们都知道，变压器是一种静止电器，它通过线圈之间的电磁感应，将一种电压等级的交流电能，转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。然而这只是关于变压器的最基本的知识，那么你了解变压器的基本工作原理和结构吗？知道什么是三相变压器连接组别实验吗？今天这篇文章，笔者就来简要谈谈这些知识，希望能对读者有所裨益。
变压器拍摄图（图片来源：摄图网）
一、变压器的基本工作原理
大家先来看下面这幅图，思考一个问题：为什么将变压器的原边接到交流电源上，灯泡就会发光呢？
变压器基本原理思考（图片来源：网络）
这里就要涉及到一个定律：楞次定律。简单理解，就是你想让它干啥，它偏不干啥。比如你想增加磁通量，它就自发缩小面积，或者是减小磁场。楞次定律的原内容是：产生感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化。（口诀：增反减同、来拒去留、增缩减扩）
变压器的主要部件，是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没有电联系。在一次绕组上加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
变压器的楞次定律（图片来源：网络）
变压器的磁路与电路的对应关系，如下表所示：
变压器磁路与电路对应关系（图片来源：网络）
变压器的型号是有讲究的，它可以反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等相关信息。
举个例子，SL7-500/10，这里的意思就是指低损耗三相油浸自冷双绕组铝线，额定容量为500KVA，高压侧额定电压为10KV级电力变压器。
另外，铭牌上还会给出三相联结组、以及相数m、阻抗电压Uk、型号、运行方式、冷却方式、重量等数据。
变压器型号铭牌（图片来源：网络）
二、变压器的分类
1、按用途分
可分为电力变压器和特种变压器。电力变压器又可以按照功能、容量、相数等细分为升压变压器、降压变压器；R8容量系列、R10容量系列；以及单相电力变压器和三相电力变压器等。特种变压器则可细分为试验、仪器用变压器，以及电炉、整流用变压器。
电力变压器（图片来源：网络）
特种变压器（图片来源：网络）
2、其它分类
按绕组分，可分为单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。以双绕组变压器为例，指的是在铁芯中有两个绕组，一个为初级绕组，一个为次级绕组。
壳式变压器（图片来源：网络）
按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。以油浸式变压器为例，指的是铁芯和绕组都一起浸入到灌满了变压器油的油箱中，这可以加强绝缘和改善冷却散热条件（大容量）；
油浸式变压器（图片来源：网络）
三、变压器的基本结构
就两个核心部分，铁心和线圈。线圈又叫绕组。
1、铁心
是用硅钢片（导磁性能好，损耗小）叠压而成的。小变压器也有用铁氧体或坡莫合金替代硅钢片的。
变压器铁心一般分为心式（绕组包围铁芯）和壳式（铁芯包围绕组）两大类。
变压器是由铁心和线圈组成的（图片来源：网络）
2、线圈（绕组）
小容量变压器，多用高强度漆包线绕制而成。一般有两个或者以上的绕组。接电源的绕组叫一次绕组，接负载的绕组叫二次绕组。
以三相变压器为例，其绕组分为三套高压绕组（U1U2、V1V2、W1W2），和三套低压绕组（u1u2、v1v2、w1w2）
变压器电感线圈（图片来源：网络）
三相变压器的结构及高压绕组的分接头（图片来源：网络）
四、三相变压器的连接组别
1、连接组别是什么意思？
连接组别：反映三相变压器连接方式，以及一、二次线电动势（或线电压）的相位关系。
三相变压器的连接组别，不仅与绕组的绕向和首末端标志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。
理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、二次侧线电动势（可电压）的相位差总是30°的整数倍。因此可以采用时钟表示法 ---- Ёuv，作为时钟的分针，指向12点，Ёuv作为时钟的时针，其指向的数字就是三相变压器的组别号。组别号的数字乘以30°，就是二次绕组的线电动势滞后于一次侧电动势的相位角。
三相变压器（图片来源：网络）
2、连接组别怎么判断？
可以用相量图来判断。分为Y，y连接；Y，d连接-11；Y，d连接-1三种。
第一种，指的是同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势ЁUV和Ёuv也同相位，连接组别就是Y，y0。
若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，则可得到Y，y4、Y，y8连接组别；
同理，若异名端在对应端，则可得到Y，y6、Y，y10、Y，y2连接组别。
三相变压器Y，y连接组别方式（图片来源：网络）
第二种，指的是同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势ЁUV和Ёuv相差330°，连接组别就是Y，d11。
若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，则可得到Y，d3、Y，d7连接组别；
同理，若异名端在对应端，则可得到Y，d5、Y，d9、Y，d1连接组别。
三相变压器Y，d-11连接组别方式（图片来源：网络）
第三种，指的是同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势ЁUV和Ёuv相差30°，连接组别就是Y，d1。
若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，则可得到Y，d5、Y，d9连接组别；
同理，若异名端在对应端，则可得到Y，d7、Y，d11、Y，d3连接组别。
三相变压器Y，d-1连接组别方式（图片来源：网络）
总之，对于Y，y（或D，d）连接，可得到0、2、4、6、8、10等六个偶数级别；而Y，d（或D，y）连接，可以得到1、3、5、7、9、11等六个奇数级别。
变压器的连接组别其实有很多，为了便于制造和并联运行，国家标准规定，Y，yn0、Y，d11、YN，d11、YN，y0和Y，y0连接组，为三相双绕组电力变压器的标准连接组别。
其中，前三种最为常用：Y，yn0连接的二次绕组可以引出中线，成为三相四线制，用作配电变压器时可兼供动力和照明负载。Y，d11连接用于低压侧电压超过400V的线路中。YN，d11连接主要用于高压输电线路中，使电力系统的高压侧可以接地。
