变压器及输配电基本设备介绍及优化

为了更好地理解电能的传输和分配基本设备，首先介绍一下变压器以及构成变电站的变压器组的原理和概念。变压器是可以将交流电能从一个电压水平变换到另一个电压水平的电气元件，如将交流电压从900V变换到12470V。变压器由位于金属外壳内的两套彼此相邻的线圈绕组构成，绕组内放有铁心，但两个绕组之间没有直接电气连接。这两个绕组分别被称为一次绕组和二次绕组，交流电压施加到一次绕组后，将会在二次绕组感应出电压。施加到一次绕组的为交流电压，它是典型的正弦波——开始于零并增长到正峰值，随后返回到零值，然后继续降至负峰值，最后再返回到零值。每一次电压从零上升到峰值的时候，它将会在一次线圈中产生电流，该电流在一次线圈周围感应出很强的磁场。当电压从峰值下降到零值的时候，磁场和磁通量就会随之下降并且磁场中的磁通量切割所有绕组的导线。只要磁力线切割绕组中的导线，就会在二次绕组中感应出电流。这意味着，每次变压器的一次绕组被施加交流电压，随着该电压波形上升到正峰值并返回到零点，然后下降到负峰值再到零点，变压器二次绕组就可以感应类似的交流电压波形。二次绕组电压的相位不同于一次绕组电压的相位，两者相差180°^[1]。因为一、二次绕组之间没有直接的电气连接，所以二次绕组感应出来的电压是由一次绕组的电压产生的磁力线和磁场变化时切割二次绕组产生的。

二次绕组感应出的电压幅值是由一次绕组和二次绕组之间的匝数比决定的。若二次绕组是一次绕组匝数的两倍，则二次电压为一次电压的两倍，而二次电流则为一次电流的1/2。流经变压器的电功率用伏安（V·A）表示，其数量通常能达到千伏安（kV·A）。若已知一台容量为10kV·A的变压器的电压，便可通过将功率除以电压得到电流的数值。(www.xing528.com)

二次电压比一次电压高的变压器称为升压变压器，二次电压比一次电压低的变压器称为降压变压器。当在一个社区附近大量的变压器被共同采用时，就构成了变电站。