
干式变压器是一种通过电磁感应实现电压变换的电力设备,其工作过程不依赖绝缘油,而是借助空气、环氧树脂或其他固体材料实现绕组绝缘。其工作原理可分为以下步骤:
**1. 电磁耦合与磁路传导**
干式变压器由硅钢片叠压的高导磁铁芯及高纯度铜/铝绕组构成。一次绕组接入交流电源后,交变电生交变磁通,经铁芯形成闭合磁路贯穿二次绕组。铁芯采用斜接缝叠片工艺,有效降低涡流损耗。
**2. 匝比控制的电压转换**
根据法拉第电磁感应定律,二次绕组感应电动势与匝数成正比。当N₂/N₁>1时升压,反之。例如10kV/0.4kV配电变压器,匝数比设计为25:1,误差控制在±0.5%以内。绕组采用多层分段结构,优化电场分布。
**3. 动态负载能量传输**
二次回路闭合时,感应电动势驱动负载电流,实现电能传递。采用NOMEX绝缘纸的绕组可承受180℃温升,配合轴向散热气道设计,确保95%以上的效率。树脂浇注式结构更可实现IP54防护等级。
**4. 损耗管理与热平衡**
工作过程中产生铜损(I²R)和铁损(磁滞+涡流),SCB13型干变空载损耗较降低25%。强制风冷系统可在40℃环境温度下维持绕组温升<100K,H级绝缘材料允许155℃持续运行。
**5. 智能保护与状态感知**
内置PT100温度传感器,配合智能控制器实现过热预警。局部放电量<10pC,噪声水平控制在55dB(A)以下,特别适用于数据中心等敏感环境。
这种无油化设计消除了爆燃风险,配合抗震结构可承受0.3平加速度,使其在轨道交通、海上平台等特殊领域广泛应用,正常使用寿命可达30年以上。