干式變壓器是一種通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)電壓變換的電力設(shè)備，其工作過程不依賴絕緣油，而是借助空氣、環(huán)氧樹脂或其他固體材料實現(xiàn)繞組絕緣。其工作原理可分為以下步驟：
**1. 電磁耦合與磁路傳導(dǎo)**
干式變壓器由硅鋼片疊壓的高導(dǎo)磁鐵芯及高純度銅/鋁繞組構(gòu)成。一次繞組接入交流電源后，交變電生交變磁通，經(jīng)鐵芯形成閉合磁路貫穿二次繞組。鐵芯采用斜接縫疊片工藝，有效降低渦流損耗。
**2. 匝比控制的電壓轉(zhuǎn)換**
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，二次繞組感應(yīng)電動勢與匝數(shù)成正比。當(dāng)N?/N?>1時升壓，反之。例如10kV/0.4kV配電變壓器，匝數(shù)比設(shè)計為25:1，誤差控制在±0.5%以內(nèi)。繞組采用多層分段結(jié)構(gòu)，優(yōu)化電場分布。
**3. 動態(tài)負(fù)載能量傳輸**
二次回路閉合時，感應(yīng)電動勢驅(qū)動負(fù)載電流，實現(xiàn)電能傳遞。采用NOMEX絕緣紙的繞組可承受180℃溫升，配合軸向散熱氣道設(shè)計，確保95%以上的效率。樹脂澆注式結(jié)構(gòu)更可實現(xiàn)IP54防護等級。
**4. 損耗管理與熱平衡**
工作過程中產(chǎn)生銅損（I²R）和鐵損（磁滯+渦流），SCB13型干變空載損耗較降低25%。強制風(fēng)冷系統(tǒng)可在40℃環(huán)境溫度下維持繞組溫升＜100K，H級絕緣材料允許155℃持續(xù)運行。
**5. 智能保護與狀態(tài)感知**
內(nèi)置PT100溫度傳感器，配合智能控制器實現(xiàn)過熱預(yù)警。局部放電量＜10pC，噪聲水平控制在55dB(A)以下，特別適用于數(shù)據(jù)中心等敏感環(huán)境。
這種無油化設(shè)計消除了爆燃風(fēng)險，配合抗震結(jié)構(gòu)可承受0.3平加速度，使其在軌道交通、海上平臺等特殊領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，正常使用壽命可達30年以上。
