在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，三相變壓器作為一種關(guān)鍵電氣設(shè)備，其穩(wěn)定運(yùn)行對于電能的高效傳輸和合理分配起著至關(guān)重要的作用。深入理解三相變壓器的構(gòu)造及工作原理，不僅有助于電力專業(yè)人員更好地進(jìn)行設(shè)備選型、安裝調(diào)試與維護(hù)管理，也能讓相關(guān)從業(yè)者和學(xué)者對其內(nèi)在運(yùn)行機(jī)制有更清晰的認(rèn)識。那么，三相變壓器究竟是如何構(gòu)造的，又遵循怎樣的工作原理呢？以下是三相變壓器（szsger.com）的構(gòu)造及工作原理的詳細(xì)介紹：

1.三相變壓器的構(gòu)造

鐵芯：是變壓器的磁路部分，由硅鋼片疊裝而成，以減少磁滯損耗和渦流損耗。常見的鐵芯結(jié)構(gòu)有芯式和組式兩種。芯式變壓器的鐵芯是一個整體，具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛；組式變壓器則是由三個單相鐵芯組成，各相磁路彼此獨(dú)立。

繞組：是變壓器的電路部分，一般采用絕緣良好的漆包線、紗包線或絲包線繞制而成。三相變壓器有三個高壓繞組和三個低壓繞組，分別對應(yīng)三相交流電的A、B、C三相。根據(jù)繞組的連接方式不同，可分為星形連接（Y）和三角形連接（D）兩種。星形連接是將三個繞組的末端連接在一起，首端引出作為接線端；三角形連接是將一個繞組的末端與另一個繞組的首端相連，依次連接成三角形閉環(huán)。

油箱：用于容納鐵芯和繞組，同時起到散熱和絕緣的作用。油箱通常由鋼板制成，內(nèi)部裝有變壓器油，通過油的循環(huán)將鐵芯和繞組產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，以保證變壓器的正常運(yùn)行。

冷卻裝置：對于大容量的變壓器，僅靠油箱的自然散熱無法滿足要求，還需要配備冷卻裝置，常見的冷卻方式有風(fēng)冷和油冷兩種。

保護(hù)裝置：包括氣體繼電器、壓力釋放閥、溫度計(jì)等。氣體繼電器用于監(jiān)測變壓器內(nèi)部是否發(fā)生故障，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路或過熱等故障時，會產(chǎn)生氣體，氣體繼電器會動作并發(fā)出報(bào)警信號；壓力釋放閥用于在變壓器內(nèi)部壓力過高時自動釋放壓力，以保護(hù)變壓器的安全；溫度計(jì)用于監(jiān)測變壓器的油溫，以便及時發(fā)現(xiàn)變壓器的異常運(yùn)行情況。

2.三相變壓器工作原理

電磁感應(yīng)原理：當(dāng)三相交流電源加到三相變壓器的一次繞組上時，會在一次繞組中產(chǎn)生交流電流，從而在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通。這個交變磁通不僅穿過一次繞組，同時也穿過二次繞組，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在二次繞組中就會感應(yīng)出電動勢。

電壓變換：由于一次繞組和二次繞組的匝數(shù)不同，根據(jù)電動勢與匝數(shù)成正比的關(guān)系，二次繞組的電動勢與一次繞組的電動勢之比等于二次繞組與一次繞組的匝數(shù)之比，從而實(shí)現(xiàn)了電壓的變換。如果二次繞組的匝數(shù)多于一次繞組的匝數(shù)，則變壓器為升壓變壓器；反之，則為降壓變壓器。

電流關(guān)系：根據(jù)能量守恒定律，在忽略變壓器的損耗時，一次側(cè)的功率等于二次側(cè)的功率，即一次側(cè)電壓與電流的乘積等于二次側(cè)電壓與電流的乘積。因此，二次側(cè)的電流與一次側(cè)的電流之比等于一次側(cè)電壓與二次側(cè)電壓之比的倒數(shù)。

綜上所述，三相變壓器憑借其獨(dú)特的鐵芯、繞組、油箱、冷卻裝置及保護(hù)裝置等構(gòu)造，基于電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)了電壓和電流的有效變換。這一電力設(shè)備在電能傳輸與分配中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，確保了電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定與高效運(yùn)行。

審核編輯 黃宇