变压器1
变压器第一次送电冲击标准
变压器第一次送电冲击标准变压器第一次送电冲击标准简介随着电力事业的迅速发展，变压器的应用也越来越广泛。
在变压器安装和投入使用之前，需要进行一系列的检验测试以确保其安全可靠地运行。
变压器第一次送电冲击测试是变压器检验测试中的重要环节之一。
本文将介绍变压器第一次送电冲击标准。
变压器第一次送电冲击标准的必要性变压器在投入使用之前，需要进行第一次送电冲击测试。
这是因为在投入运行之前，变压器的油、气体和固体绝缘材料都需要经过一定的时间和环境的适应过程，才能够达到设计要求的绝缘强度。
如果不进行第一次送电冲击测试，可能会在运行过程中出现绝缘击穿等故障，导致设备损坏、停机甚至引发重大事故。
对于任何一台变压器，都必须严格按照变压器第一次送电冲击标准进行测试，以确保其安全可靠地运行，保障电网安全和电力生产的正常运行。
变压器第一次送电冲击标准的内容变压器第一次送电冲击标准主要包括以下内容：1、测试电压的选择测试电压的选择应考虑变压器额定电压、绝缘材料的特性和使用环境等因素。
通常，测试电压的选择应满足以下条件：（1）测试电压应不低于变压器额定电压的1.5倍；（2）测试电压应具有足够的能量，以产生有效的测量结果；（3）测试电压应能够在一定的时间内测试出变压器的绝缘强度。
2、测试方法变压器第一次送电冲击测试的方法包括单次冲击和多次冲击两种。
单次冲击测试是指在测试过程中只进行一次冲击测试，并在一定的时间内观察变压器的绝缘状态。
多次冲击测试则是在一定的时间内进行多次冲击测试，并在每次测试后观察变压器的绝缘状态。
一般来说，多次冲击测试具有更高的灵敏度和准确性。
3、测试条件变压器第一次送电冲击测试的测试条件包括测试电压、测试时间、测试次数、环境温度和湿度等。
测试条件应符合国家相关规定和标准，以确保测试结果的可靠性和准确性。
4、测试结果的判定标准变压器第一次送电冲击测试的结果判定标准是评价测试结果是否合格的重要标准。
目前，国内外对于变压器第一次送电冲击测试的结果判定标准存在以下几种：（1）规程中的判定标准；（2）实际应用中的判定标准；（3）根据测试结果确定判定标准。
变压器的基本原理
变压器的基本原理
变压器是一种靠电磁感应原理来调整电流电压的电器装置。
其基本结构由一个铁心和两个线圈组成，其中一个线圈称为主线圈，另一个线圈称为副线圈。
当主线圈通电时，通过主线圈产生的磁场会穿过铁心并感应到副线圈上。
根据法拉第电磁感应定律，副线圈中会产生感应电动势。
若副线圈的匝数较低，那么感应电动势的电压就会较低；反之，若副线圈的匝数较高，副线圈上产生的感应电动势电压也相应较高。
利用这个原理，变压器可以通过改变主线圈和副线圈的匝数比例来实现电压的降低或升高。
当主线圈中的电流改变时，副线圈中也会产生相应的电压变化。
通过精确地设计主副线圈的匝数，可以实现所需的输出电压。
变压器的主要特点是功率的传递和能量的转换。
当输入电压和电流的乘积等于输出电压和电流的乘积时，变压器的功率传递是平衡的。
这意味着无论输入电压和电流是高还是低，变压器都可以将电能有效地传递到输出端。
总之，变压器利用电磁感应原理，通过调整匝数比例来实现电压的变换。
它在电力系统中扮演着重要的角色，能够实现电能的有效传输和分配。
电机与电气控制技术第一章习题解答
《电机与电气控制技术》第2版习 题 解 答第一章 变压器1-1 在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正方向是如何规定的？答：在分析变压器运行时，上述正弦量的正方向规定如下：1）电源电压正方向与其电流正方向采用关联方向，即两者正方向一致；2）绕组电流正方向与所建立的磁通正方向符合右手螺旋定则；3）由交变磁通产生的感应电动势，两者的正方向符合右手螺旋定则。
1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么？答：变压器一次绕组流过正弦交流电流，产生正弦交流磁通，该磁通绝大部分沿变压器铁心闭合且与一、二次绕组同时交链，这部分磁通为主磁通；而另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链，且主要经非磁性材料闭合，不只二次绕组交链的磁通为一次绕组的漏磁通。
主磁通为工作磁通，漏磁通为非工作磁通。
1-3 变压器空载运行时，空载电流为何很小？答：变压器空载运行时，空载电流主要用来建立主磁通，由于空载运行时没有输出功率，仅存在空载损耗即变压器的铁心损耗，故空载电流仅为额定电流的0.02~0.1。
1-4 一台单相变压器，额定电压为220V/110V ，如果将二次侧误接在220V 电源上，对变压器有何影响？答：单相变压器，额定电压为220V/110V ，额定电压是根据变压器的绝缘强度和允许发热条件而规定的绕组正常工作电压值，说明该单相变压器二次侧绕组正常工作电压值为110V ，现将二次侧误接在220V 电源上，首先220V 电源电压大大超过其110V 的正常工作电压值，二次侧绝缘强度不够有可能使绝缘击穿而损坏。
另一方面该单相变压器为一台降压变压器，一次绕组匝数N 1=2N 2，接法正确时U 1=220=4.44fN 1φ m ,误接时220=4.44fN 2φ' m ，则误接时φ' m =2φ'm ，致使铁心饱和，工作在磁化曲线的饱和段，致使励磁电流激增，既便在空载情况下，电流也大增，将使绕组发热而烧坏。
变压器一二次侧电流计算
变压器一二次侧电流计算变压器是一种电气设备，用于改变交流电电压的设备。
它通过电磁感应的原理，将输入端（一次侧）的电压转换为输出端（二次侧）的电压，同时改变电流的大小。
在实际的应用中，我们经常需要计算变压器的一二次侧电流，以确保设备的安全运行。
一、变压器原理变压器的工作原理基于电磁感应定律。
当一次线圈通过交流电时，会在铁芯中产生交变磁场。
这个交变磁场会穿过二次线圈，根据电磁感应定律，二次线圈中将会产生感应电动势，从而产生二次侧电流。
通过变压器的线圈匝数比，可以实现输出电压的升降。
二、理想变压器模型理想变压器模型是变压器分析中常用的一种简化模型，它假设没有电阻、没有磁耗和铁耗等损耗。
根据理想变压器模型，可以得到一二次侧电流的关系：I1/N1=I2/N2，其中I1和I2分别是一二次侧电流，N1和N2分别是一二次线圈的匝数。
三、考虑损耗的变压器模型在实际的变压器中，会存在损耗，包括电阻导致的铜损耗和磁耗造成的铁损耗。
为了计算考虑损耗的变压器的一二次侧电流，我们需要知道变压器的额定容量和变压器的效率。
1. 铜损耗：变压器中的铜损耗通过电阻消耗了一部分输入功率。
假设变压器的铜损耗为Pcu，铜损耗可以通过计算输入和输出功率的比值来确定。
Pcu = P1 - P2，其中P1和P2分别是输入和输出功率。
2.功率转换效率：功率转换效率是变压器的输出功率和输入功率之比。
η=P2/P1，其中η是功率转换效率。
3. 铁损耗：变压器的铁损耗通过磁耗消耗了一部分输入功率。
假设变压器的铁损耗为Pfe，铁损耗可以通过计算变压器输入功率的一部分来确定。
Pfe = (1 - η) × P1根据以上的计算结果，我们可以得出考虑损耗的变压器模型的一二次侧电流的关系：I1 = (P1 - Pcu) / (N1 × V1)，其中V1是一次侧电压。
I2 = (P2 + Pcu) / (N2 × V2)，其中V2是二次侧电压。
变压器绕组(1)
又
ɺ ɺ N E2 = E1 2 N1
ɺ ɺ ɺ ɺ N ɺ ɺ U1 I1L = (− E1 )(− I 2 ) 2 = E2 I 2 N1
原边绕组从电网吸收的功率传递给副边绕组。 副边绕组电流增 加或减小的同时，引起原边电流的增加或减小，吸收的功率也 增大或减小。
负载运行时的基本方程
变压器
变压器是一种静止的电气设备， 根据电磁感应原 理，将一种形态（电压、电流、相数）的交流电 能， 转换成另一种形态的交流电能。
电力变压器（升压、降压、配电） 特种变压器（电炉、整流） 按用途 仪用互感器（电压、电流互感器、 脉冲变压器，阻抗匹配变压器） 实验用变压器（高压、调压） 也可按线圈数目、铁心结 构、相数或变压器冷却方 式划分
超前
ɺ φm
一个很小的
ɺ ɺ （3）把 E 和 I 之间的关系直接用参数形式反映， 可把 1 0 ɺ 流过一个阻抗引起的阻抗压降。 I0
ɺ ɺ ɺ − E1 = I 0 Z m = I 0 (rm + jxm )
ɺ E1写出
rm：变压器的励磁电阻，反映铁耗；
xm:变压器的励磁电抗，反映励磁过程；Zm：变压器的励磁阻抗。
单相： 三相：
S N = U 1 N I1 N = U 2 N I 2 N
S N = 3U1N I1N = 3U 2 N I 2 N
单相变压器的空载运行
变压器的原绕组加上额定电压，副绕组开路，变压器 空载运行。
A
a
X
x
几个概念：空载电流、磁势、主磁通、漏磁通、正方向确定
空载运行的电动势和电压平衡式
1. 磁势平衡
ɺ ɺ ɺ ɺ F1 + F2 = Fm → φ m
变压器1
A.B.C.D.A.10B.35C.110D.220A.Yy4B.Yd5C.Yd7D.Yy8A.B.C.D.A.B.C.D.A.0.1B.0.2C.0.4D.0.01A.75KB.80KC.65KD.55KA.120B.130C.150A.YynoB.Yd11C.YNynod11D.YyoA.0.5B.1.0C.0.2D.1.5A.B.C.D.A.85%B.85%C.90%D.90%A.XB.XC.XD.XA. B. C. D.A. B. C. D.A.B.C.D.A.5%B.10%C.15%D.20%A.400B.150C.200D.100A.B.C.D.A.B.C.D.A.UB.0.24PtC.UD.A.B.C.D.A.B.C.D.A. B. C. D.A. B. C. D.A. B. C. D.A. B. C. D.A.B.C.D.A.10B.5C.3D.2A.0.15%B.0.2%C.0.25%D.0.30%A.0.20%B.0.25%C.0.30%D.0.35%A.B.C.D.A.B.C.D.A.220B.380C.36D.100A.1.1B.2.5C.4.0D.5.0A. B. C. D.A. B. C. D.A.0.5B.2C.9D.7 A.B.C.D.A.220B.36C.18D.63.变压器常用B级绝缘材料有：环氧树脂、环氧树脂绝缘烘漆和（）等。
A.环氧玻璃布板B.黄漆绸C.醇酸玻璃漆布D.酚醛纸板E.聚酯薄膜4.在晴朗的天气进行露天吊芯时，对空气湿度及时间的要求是（）。
A.当空气相对湿度小于75%，芯子在空气中暴露应小于12hB.当空气相对湿度小于75%，芯子在空气中暴露应小于8hC.空气相对湿度若小于65%时，可以暴露16h以内D.空气相对湿度若小于65%时，可以暴露12h以内5.变压器过载运行只会烧坏绕组，铁心不会彻底损坏的原因是（）。
A.铁心与绕组之间有绝缘材料隔开B.外加电源电压始终不变，主磁通也不会改变，铁心损耗不大C.变压器过载运行，一、二次侧电流增大，绕组温升提高，可能造成绕组绝缘损坏D.变压器过载运行，一、二次侧电流增大，铁心中的主磁通减小，铁心损耗减小6.插上铁轭叠片时防止铁轭倾斜的措施有（）。
变压器习题1
变压器试题一.填空题1.变压器的作用是将某一级的交流____变换成另一级的交流____。
2.变压器一次电势和二次电势之比是____和____之比。
3.电力变压器中的变压器油主要起____，____和____作用。
4.电力变压器的分接开关是用来改变变压器____的装置，以便达到调节副边____的目的。
5.变压器副边的额定电压是指____________________________6.变压器空载时的消耗主要是____________________________7.为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般都在____加压；短路试验一般在____加压。
8.变压器铁芯饱和程度越高，其励磁电抗Xm就越____（大/小）。
9.若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电动势（或电压）将____，电流将____，电阻（或电抗）将____。
（增大，减少，不变）10.三相组式变压器各相磁路____，三相芯式各相磁路____。
11.三相变压器组不能采用____连接方法，而三相芯式变压器可以采用。
12.变压器并联运行的条件是____________，____________，____________。
13.当三相变压器接成星型（Y）时，其线电压与相电压的关系是________，线电流与相电流的关系是________。
14.当三相变压器接成三角形（D）时，其线电压与相电压的关系是________，线电流与相电流的关系是________。
15.变压器在运行时，当____时，效率最高。
16.有两台变压器额定电压分别为10KV/0.04KV和10.5KV/0.4KV，两台变压器的变比差值为________，若其他条件满足并联运行，根据计算结果这两台变压器____并联运行。
（能/不能）17.三绕组变压器的额定容量是指________________________18.自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流____。
1号主变压器重瓦斯动作
4、对变压器外部进行全面检查，判断瓦斯继电器动作是否正确，查看瓦斯继电器内有无
气体，系统是否有冲击，有无震动。
1）检查油位、油温、油色有无变化，变压器外壳有无变形，焊缝是否开裂喷油。
2）套管油位是否正常，套管外部有无破损裂纹、严重油污、、放电痕迹及其它异常现象。
3）呼吸器是否完好。
4）引线接头、电缆、母线有无发热迹象。
5）压力释放器、安全气道及防爆膜是否完好无损。
6）对变压器分接开关进行检查，检查动静触头间接触是否良好，检查触头分接线是否紧
固，检查分接开关绝缘件有无受潮、剥裂或变形。
5、若发现以上检查项目有明显问题后，针对发生的问题进行处理。
6、如果经检查引起变压器重瓦斯保护动作的原因为变压器内部故障时，例如引起的原
事故预想记录
预想时间
2015.2.15
班组
一值
预想人
姬敬南
预想题目
1号主变压器重瓦斯动作
事故预想现象
后台1号主变压器重瓦斯动作，故障录波器启动，2201,301开关跳闸
预想处理过程：
一、1号主变重瓦斯动作可能产生的原因：
1、变压器内部故障。
2、油位严重下降或漏油。
3、剧烈振动；
4、瓦斯继电器及二次回路有故障。
9、若经以上检查，未发现问题，可对变压器进行零起升压试验,若良好可投入运行。
10、1号主变恢复运行后，严密监视运行参数变化情况。
风电场评价：
评价人：
安全生产部评价台报警，查看故障滤波器波形，记录继电保护动作情况。
2、报告风场值长、场长。
3、值长安排人员查看备用变是否投入，保证站用电恢复，做好安全措施后就地检查2201、
变压器 1常见规格
变压器 1常见规格下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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变压器1
【学习目标】1. 知道变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理。
2. 通过实验，探究理想变压器的原、副线圈中的电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。
3. 了解变压器在生活中的应用。
【自主学习】1.仔细观察右图变压器模型: 总结变压器基本构造： ______________________________ 原线圈和副线圈的区别是什么？画出变压器在电路中的符号：的电压为多大？为什么？2.什么是理想变压器？你是怎样理解“理想”的意义的？理想变压器和实际变压器的相比，有哪些理想化？4. 什么是变压器的输入功率？什么是变压器的输出功率？5. 什么是变压器的效率？理想变压器的效率为多大？6. 什么是升压变压器？什么是降压变压器？【自主学习检测】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=4∶1，当导线AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表A 1的示数为12mA ，则电流表2的示数为（ ） A ．3mA B ．48mA C ．0D ．因不知负载R 的数值，无法求出【自主学习反馈】通过预习发现的问题有哪些？【分组实验1】将变压器和学生电源组成以下电路，观察小灯泡的发光情况 （1） 将原线圈接在交流电压2V 上，小灯泡是否能够发光？（电源接在原线圈的0、1接线柱，副线圈的0、2接线柱接在灯泡两端） （2）将原线圈接在稳压2V 上，看小灯泡能否能够发光？（电源接在原线圈的0、1接线柱，副线圈的0、2接线柱接在灯泡两端）（3）分析上述实验中小灯泡不发光和发光的原因？并回答在稳恒电压的电路中，能否用变压器改变电压？【分组实验2】将原线圈接在学生电源的交流输出上，用 多用电表分别测出原线圈和副线圈两端的 电压。
完成下列表格：根据以上实验你可以得到原副线圈的电压大小满足什么关系？a b a b【合作探究3】理想变压器的3个特点：1. 无能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。
2. 无磁场损失，理想变压器的磁场完全集中在铁芯内。
第五章变压器1
按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、 三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和 充气式变压器。
电工学 第五章
三、 变压器的结构
变压器由铁心和绕组两个基本部分组成， 另 外还有油箱等辅助设备， 现分别介绍如下。
1． 铁心 铁心构成变压器的磁路部分。 变压器的铁心
大多用0.35～0.5 mm厚的硅钢片交错叠装而成， 叠装之前， 硅钢片上还需涂一层绝缘漆。 交错 叠装即将每层硅钢片的接缝错开， 这样可以减小 铁心中的磁滞和涡流损耗。 图5-2为几种常见铁 心的形状。
e1、 e2与Φ符合右手螺旋法则。
电工学 第五章
由于副边开路， 这时变压器的原边电路相当于一个 交流铁心线圈电路。其磁动势i10N1在铁心中产生主磁 通Φ， 主磁通Φ通过闭合铁心， 在原、 副绕组中分别 感应出电动势e1、 e2。 根据电磁感应定律可得
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
电工学 第五章
一般小容量变压器的绕组用高强度漆包线绕制而 成， 大容量变压器可用绝缘扁铜线或铝线绕制。 绕 组的形状有筒型和盘型两种， 如图5-3所示。 筒型绕 组又称同心式绕组， 原、 副绕组套在一起， 一般低 压绕组在里面， 高压绕组在外面， 这样排列可降低 绕组对铁心的绝缘要求。 盘型绕组又称交叠式绕组， 原、 副绕组分层交叠在一起。
i 10
i 20
u1
e1
N1 N2
e2
u 20
1变压器的计算
单端反激变压器的设计步骤已知参数：输入电源参数，如AC180V-265V 50/60HZ驱动输出参数，如 DC42V-54V ,300mA系统工作状态，如工作频率50kHZ ，系统效率η=0.88第一步，选定磁芯骨架，可以凭借经验也可以按照公式计算。
根据AP 值选取铁心的具体参数：AP=Aw*Ac=(Pin*100)/(2*F*Bm*J*Ku*Ki)此处Pin 可以用视在功率Pt 计算，Pt=P0+P0/Q,结果会使变压器的体积稍微大，温度稍微低。
AP 为面积乘积CM*CM ，AW 为铁心窗口面积AC 为铁心截面积；Pin 为输入功率W ，F 为频率HZ ，Bm 为工作磁感应强度T ，一般取0.1-0.25，J 为电流密度A/（MM*MM ）Ku 为窗口利用系数0.2-0.4，Ki 为铁心间隙系数取1.0如这里选用EE22立式骨架，此骨架的参数为曹宽：8.3mm ，脚距：5mm ，排距：12.5mm第二步，确定次级最小线径和单层匝数在这里，输出电流300ma ，次级线径R=1.135/Io mm=0.27mm ，选用次级最小线径为0.27mm ，查漆包线规格表知道0.27mm 三层绝缘线对应的最大外径为0.47mm ，则单层绕满匝数Ns1=8.3mm/0.47mm=17.6，考虑空隙，取15匝。
第三步，确定最大匝比和最大占空比根据V 升=V 降，Vs * Ton=Vf * Toff ，则占空比D=sf f V V V +，Vf 取100V ,Vs=180*1.414=254.52V(在范围内取最低输入电压对应最大占空比)，则Dmax=100/(100+254.52)=0.282。
确定匝比，输出电压最大为DC54V ,加上1V 的整流压降，则匝比n=100/55=1.81(此匝比对应的反射电压Vf=100v)第四步，确定初级电流参数和初级最小线径，初级单层匝数，初级和次级结合 的匝数，初级电感量初级电流参数有三个值，初级电流平均值Iav ，初级电流峰值Ipk ，初级电流有效值i 。
01第1章 变压器的基本工作原理和结构
第1篇 变压器变压器是一种静止的电机。
它通过线圈间的电磁感应作用，可以把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器是电力系统中重要的电气设备。
要把发电厂发出的电能进行经济地传输、合理地分配及安全地使用，就要使用变压器。
发电厂发出的电压受发电机绝缘条件的限制不可能很高（一般为 6.3～27kV），要将发出的大功率电能直接输送到很远的用电区域，几乎不可能。
这是因为输送一定功率的电能时，输电线路的电压越低，线路中的电流和相应的线路损耗就越大，线路用铜量也巨增。
为此必须采用高电压（小电流）输电，即通过升压变压器把发电厂发出的电压升高到输电电压，例如110 kV、220 kV或500 kV等，这样才能比较经济地输送电能。
一般来说，输电距离越远，输送功率越大，要求的输电电压越高。
对于用户来说，由于用电设备绝缘与安全的限制，需把高压输电电压通过降压变压器和配电变压器降低到用户所需的电压等级。
通常大型动力设备采用6 kV或10 kV，小型动力设备和照明则为380V或220V。
发电厂发出的电能输送到用户的整个过程中，通常需要多次升压及多次降压，因此变压器的安装容量远大于发电机总装机容量，通常可达5～8倍。
可见，变压器对电力系统有着极其重要的意义。
用于电力系统升、降电压的变压器称为电力变压器。
在电力拖动系统或自动控制系统中，变压器作为能量传递或信号传递的元件，也应用得十分广泛。
在其他各部门，同样也广泛使用各种类型的变压器，以提供特种电源或满足特殊的需要,如冶炼用的电炉变压器，焊接用的电焊变压器，船用变压器以及试验用的调压变压器等。
本篇主要研究双绕组电力变压器的基本结构、工作原理和运行特性，并对三绕组变压器、自耦变压器、分裂变压器和互感器等特殊变压器进行简要介绍。
第1章 变压器的基本工作原理和结构[内容]本章首先讨论变压器的基本工作原理和分类，然后介绍变压器的基本结构及各主要部件的作用，最后介绍变压器的铭牌。
变压器基础知识1变压器组成原边初级primaryside绕组副边绕组
选择磁芯材料，确定变压器的视在功率
选择磁芯材料，确定变压器的视在功率P P；
原、副边峰值电流
原、副边及辅助绕
原、副边及辅助绕
组的匝数
2012-3-124
2012-3-125 为了避免磁芯饱和，在磁回路中加入一个适当的气隙，计为了避免磁芯饱和，在磁回路中加入一个适当的气隙，计算如下：2
8
20.4***10l 0.4*3.14156*106*84.80.831434*0.001
p e g p
N A L m m −Π===d 1.13*0.346prms wp I mm
J
== 5.5.5.原、副边及辅助绕组的线径
原、副边及辅助绕组的线径有两种方法：有两种方法：11、求裸线面积；、求裸线面积；
2、求导线直径、求导线直径
（J 电流密度取4A/mm 2) 用两根直径为用两根直径为用两根直径为0.18mm 0.18mm 0.18mm线并绕，或者用线并绕，或者用线并绕，或者用AWG #28AWG #28AWG #28单股线单股线32
*0.77A 0.731*10rms xp I cm J
−== 可能要用气隙磁通边缘效应校正匝数
以。
一级能效变压器标准
一级能效变压器是指符合最高能效等级标准的变压器。
目前中国的一级能效变压器标准主要参考GB 20052-2021《三相油浸式变压器能效限定值及能效等级》和JB/T 10317-2021《干式变压器能效限定值及能效等级》两个国家标准。
主要标准如下:
1.三相油浸式变压器一级能效限定值:
•额定容量在630kVA及以下时,负载损耗和空载损耗之和不大于0.99倍基本水平•额定容量在630kVA至1600kVA之间时,不大于0.96倍基本水平
•额定容量在1600kVA及以上时,不大于0.92倍基本水平
1.三相干式变压器一级能效限定值:
•额定容量在1000kVA及以下时,负载损耗和空载损耗之和不大于0.99倍基本水平•额定容量在1000kVA至2500kVA之间时,不大于0.97倍基本水平
•额定容量在2500kVA及以上时,不大于0.95倍基本水平
1.其他要求
•绝缘水平需符合技术标准
•允许负载损耗超出基本值范围,但总损耗不超过上述限值
•短路阻抗在规范范围内
•使用环氧真空浇注绝缘
一级能效变压器虽然制造成本较高,但运行损耗很低,能大幅节省使用能源,对于节约能源、降低运行成本和减少温室气体排放很有帮助。
符合这一标准的高效节能型变压器是电力系统的优选产品。
变压器基本工作原理和结构1
第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N UN U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
1变压器学案.
变压器学习目标:1.掌握变压器工作原理及计算匝数比；2.掌握几种常用的变压器特点及应用；3.会判断变压器的同名端。
学习重点:1.变压器工作原理2.几种常用的变压器特点及应用。
3.会判断变压器的同名端 学习难点:三相变压器接法。
学习方法:启发诱导 分析推理 小组讨论问题探究:1. 理想变压器的变压、变流、变阻抗的关系式是怎样的？2. 简述三相电力变压器、仪用互感器、自耦调压器的结构特点及应用。
3.如何判断变压器的同名端？ 知识点梳理一、变压器功能： 变电压：电力系统 变电流：电流互感器变阻抗：电子电路中的阻抗匹配（如喇叭的输出变压器） 二、变压器的工作原理工作过程：一次绕组加上交流电压1u 后，绕组中便有电流1i 通过，在铁心中产生与1u 同频率的交变磁通φ，根据电磁感应原理，分别在两个绕组中感应出电动势，若把负载接在二次绕组上，则二次侧就有电流流过，这就是变压器的工作原理。
1. 空载运行 原边接入电源，副边开路。
接上交流电源 原边通过的空载电流为i 10 i 10 产生工作磁通1u tm ωsin Φ=Φ产生感应电动势 （ 方向符合右手定则）图1变压器的空载运行 原、副边电压关系根据交流磁路的分析可得：时变电压 K 为变比结论：改变匝数比，就能改变输出电压。
2. 负载运行副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了电流 i 2 。
此电流在磁路中也会产生磁通，从而影响原边电流 i 1。
根据 ，当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载运行时基本不变。
带负载后磁动势的平衡关系为：Φ、e m mΦN f E ΦN f E 221144.444.4≈≈211E U E U ≈≈02=i 202u u =K N N E E U U ==≈212121)44.4(11m ΦN f U ≈1102211N i N i N i =+图3变压器的有载运行由于变压器铁芯材料的磁导率高、空载励磁电流 很小，一般不到额定电流的10%，常可忽略 。
变压器_1
三、理想变压器的规律
原、副线圈中产生的感应电动势分别是：
E1=n1/ t
E2=n2/ t U1=E1
U2=E2
E1 n1 E2 n2
I1
U1 n1
I2
n2 U2
若不考虑原副线圈的内阻
U1 n1 U2 n2
(1)理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个 线圈的匝数之比
U1 n1 U 2 n2
二、变压器的工作原理 ------互感现象
铁芯 副 线 U2 圈
u
0
原 ∽U1线 圈
n 1 n2
t
P入
理想(模型)变压器P出=
Φ.ΔΦ. ΔΦ/Δt f1=f2
没有能量损失(铁损/铜损/磁损)的变压器
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
电能
(U1、I1)
磁场能
(变化的磁场)
电能
（铁芯为媒介）
( U2、I2)
U1=220 U1=？ V
n1=200 n1=200
=2A II22=？
R=55Ω U2=110 R=55Ω U2=？ V
原线圈输入的交变电压
P2 P2=？=220W
=100 nn=100 22
220W P1= ？
四、几种常用变压器
1.自耦变压器
P
自耦变压器的原副 线圈共用一个线圈
U2
U1
A B
n2
1.输入功率P1由( 输出功率P2 )决定； 2.U1由( 电源 )决定； 3.U2由( U1和匝数比 )决定； 2＝n2/n1· 1 空载开路也成立 U U 4.I2由( U2和负载 )决定；I2＝U2／R 5.I1由( I2和匝数比 )决定； I1＝n2/n1· I2
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例4
①a为电压表，b为电流表 ②a为电流表，b为电压表 ③线路输送的电功率为2200 W ④线路输送的电功率为2200 kW A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 图4－5
变压器内部
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你能直接看出哪是高压线圈?
• 变压器工作时，高压线圈匝数多而通过 的电流小，可用较细的导线绕制；低压线 圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的 导线绕制。这也是判定高压线圈和低压线 圈的一种方法。
——没有能量损失的变压器
无铜损
理想变压 器的特点：
无铁损 无磁损
理想变压器也是物理 学中一个理想化模型。
实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设 备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到 97%～99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想 变压器）是没有问题的。
理想变压器的变压规律
原、副线圈中产生的感应 电动势分别是： E1=n1/ t E2=n2/ t 若不考虑原副线圈的内阻， 则:U1=E1；U2=E2
U1
A
B
U2
自耦变压器的 原副线圈共用一 个线圈
n2
U1
n1
n2
U2
U1
n1
U2
降压变压器
升压变压器
2.互感器
V
A
电压互感器
使用时把原线圈与 电路并联，原线圈匝 数多于副线圈匝数
电流互感器
使用时把原线圈与 电路串联，原线圈匝 数少于副线圈匝数
学以致用，知识延伸
思考：交流电压表有一定的量度范围，它 的绝缘能力也有限，不能直接测量过高的 电压。如何测量高压线上的交流电压？
一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压 220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60w” 的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的 180 匝数n ，通过原线圈的电流I3 = 。 2= 1 A
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
P
问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？
四、理想变压器的变流规律
理想变压器输入功率等于输出功率
P入= P出
即:
U1I1=U2I2
理想变压器原副线圈的电流跟它们 的匝数成反比
I 1 U 2 n2 I 2 U 1 n1
此公式只适用于一个副线圈的变压器
课堂练习
2、一理想变压器，原线圈匝数 n1=1100，接在电压220V的交流电源
上，当它对11只并联的“36V,60w”的
小节
• 本节课主要学习了以下内容： • 1.变压器主要由铁芯和线圈组成. • 2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原 副线圈的互感现象. I 1 U 2 n2 • 3.理想变压器：忽略一切电磁损耗， I 2 U 1 n1 • 有 P输出=P输入，输出功率与电流都为零，而输 入电流不为零，但输入功率为零。 • 练习2： • 完成练习册上的39页即时训练2；40页即时训 练3、4。 • 课下作业十 87页1-10题
I1
I2 n2 U2
U1 n1
E1/n1= E2/n2
则：U1/U2= n1/n2
实验和理论分析都表明：理想 变压器原副线圈的电压跟它们的匝 数成正比
U1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器
课堂练习
1、一台理想变压器原线圈的匝 数为4400匝,与220V的电源相连, 当副线圈接入额定电压为36V的 灯泡时,能够正常发光.则变压器 副线圈的匝数为( C ) A、36匝 B、72匝 C、720匝 D、1440匝
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘 无铁芯
有铁芯
思考与讨论
把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯 上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小 灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。
二、变压器的工作原理 ——互感现象
铁芯
u
副 线 U2 圈
0
原 ∽U1线 圈
n 1 n2
t
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
电能
(U1、I1)
磁场能
(变化的磁场)
电能
( U2、I2)
互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。
若给原线圈接直流电压，U副线圈电压U2 ？
三、变压器的变压规律
思考：原、副线圈的电压与什么因素有 关系？请你根据所学过的知识进行猜想。
实验：探究变压器线圈两端电压与匝数的关系
理想变压器模型
5.I1由I2和匝数比决定； I1＝n2/n1· I2
I1
I2
U1 n1
n 2U 2
R
理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4：1，当 导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁 感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的 示数为（B ） A．3mA B． 0 C．48mA D．与负载R的值有关
变压器
在输电过程中，电压必须进行调整。
生活中需要各种电压
用电器
随身听
额定工作电压 3V
用电器
机床上的照明灯
额定工作电压 36V
扫描仪
变压器就是改变交流电压的设备 手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 1~2万伏
录音机
12V
防身器
3000V
6V 9V 12V 彩色电视机显像管
灯泡供电时,灯泡正常发光.由此可知 副线圈的匝数n2=_____ 180 ，通过原线圈
的电流 I1 =______ 3A 。
输入输出电压、电流、功率大小之间的因 果关系 1.输入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P2 2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1· U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
3~4万伏
在我们使用的各种用电器中，所需的电 源电压各不相同，而日常照明电路的电压是 220V，那么如何解决这一问题呢？
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。
变电站的大型变压器
城乡变压器
各式变压器
可拆式变压器
一、变压器的构造
变压结 构
原（初 闭合铁芯 级）线 圈
电路图中变 压器符号：
n1 n2
副（次 级）线 圈
常见的变压器
电源用变压器
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电源隔离变压器
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自耦调压器
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单相变压器
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下一页Βιβλιοθήκη 全密封配电变压器（10 kV）
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S9 型配电变压器（10 kV）
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S9 型配电变压器（10 kV）
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大型电力油浸变压器 (110 kV)
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大 型 电 力 油 浸 变 压 器
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互感器的接线方式
• 与电表相连的部分（次级线圈）要接地。 电压互感器是并联接入电路。电流互感器 是串联接入电路。 • 特别注意：电流互感器不允许次级线圈开 路接入电路。因为在次级会感应出很高的 电压，可能发生危险。
如图4－5是两个互感器，在图中的圆圈a、 b表示交流电表．已知变压比为100∶1，变流比 为 10∶1，电压表的示数为 220 V，电流表的示 数为10 A，则( )