干式電力變壓器是一種常見的電力傳輸和配電設備，廣泛應用于工商業電力系統中。與油浸式電力變壓器相比，干式變壓器因其無需維護和環保等特點受到了越來越多的關注和應用。下面將詳細介紹干式電力變壓器的工作原理。

一、干式電力變壓器的結構

干式電力變壓器主要由高壓繞組、低壓繞組、鐵心和外殼等四部分組成。

高壓繞組：通常由高壓繞組匝數多、截面積小的繞組組成。高壓繞組是接受來自高壓側傳來的電能，并將電能傳輸至低壓側。高壓繞組繞制在鐵心上，并與低壓繞組隔離。

低壓繞組：低壓繞組通常由低壓繞組匝數少、截面積大的繞組組成。低壓繞組是將來自高壓繞組的電能按照需要變換和輸出。

鐵心：鐵心是干式電力變壓器的基本結構部分，其主要作用是增加磁路的導磁能力，提高磁通密度，減小鐵耗和磁漏耗。傳統的鐵心使用硅鋼片制成。

外殼：外殼是將干式電力變壓器的內部絕緣繞組和鐵心包裹起來，起到保護作用，能夠防止損壞和避免外界灰塵、濕氣等滲入繞組。

二、干式電力變壓器的工作原理

干式電力變壓器的工作原理主要涉及到電磁感應和能量傳輸。

1. 電磁感應

當高壓繞組通以交流電時，產生的交流電流會在繞組中產生交變磁場。這個交變磁場會穿透到鐵心和低壓繞組中，引起鐵心和低壓繞組中的電流也發生變化。根據法拉第電磁感應定律，這種變化的磁場將在低壓繞組中激起感應電動勢，從而產生電流。最終，低壓繞組中的電流會被傳送到負載上，實現能量的傳輸。

2. 能量傳輸

干式電力變壓器主要通過調節高壓繞組和低壓繞組的匝數比實現電壓和電流的轉換。根據能量守恒定律，變壓器中的能量損失主要體現在銅損和鐵損上。

銅損：變壓器中的電流通過繞組時，會在繞組的電阻中產生熱量，導致能量損失。為了減小銅損，繞組通常采用截面積大、導電性好的導線。

鐵損：變壓器中的磁場通入鐵心時，會讓鐵心內部發生磁化和順磁損耗，從而導致能量損失。為了減小鐵損，鐵心通常使用低磁導率的材料。

三、干式電力變壓器的特點

1. 環保性: 干式電力變壓器使用無污染的絕緣材料和冷卻介質，不使用油類物質，因此不會造成漏油問題，且對環境無污染，符合現代社會對綠色環保的要求。

2. 維護簡單: 干式電力變壓器不需要經常更換冷卻油和進行油質檢測，因此維護工作量小，操作簡單方便。

3. 安全性: 干式電力變壓器不使用易燃易爆的油類冷卻介質，避免了油類冷卻介質可能引起的火災和爆炸的風險，提高了設備的安全性。

4. 體積小巧: 干式電力變壓器相較于油浸式電力變壓器，其體積更加小巧輕便，占地面積小，適合用于空間有限的場所。

5. 適應性強: 干式電力變壓器適用于各種環境條件，包括高海拔、潮濕和腐蝕等惡劣環境。

總結：干式電力變壓器利用電磁感應和能量傳輸原理，實現電壓和電流的變換。其具有環保、維護簡單、安全、體積小、適應性強等特點，是一種高效、穩定和可靠的電力變壓器。