变压器的基本工作原路
变压器的工作原理
• 单相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ U1N
I2N = S N/ U2N
• 三相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ 3U1N (4).额定频率
I2N = S N/ 3 U2N
• 我国工业用电频率为 50 HZ
变压器变比
• 当一次绕组上加上额定电压 U1N 时，一般规定此时二 次绕组开路电压将是额定电压 U2N ，因此可以认为， 变压器的电压比就是匝数比
• 1、 油浸自冷 • 31500kVA及以下、35kV及以下的产品； • 50000kVA及以下、110kV产品。 • 2 、油浸风冷 • 12500kVA～63000kVA、35kV～110kV
产品； • 75000kVA以下、110kV产品； • 40000kVA及以下、220kV产品。
• 3、 强迫油循环风冷 • 50000～90000kVA、220kV产品。 • 4 、强迫油循环水冷 • 一般水力发电厂的升压变220kV及以上、
绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电 流线圈阻抗很小，工作时电流互感器二次回路接近短路状态。
电流互感器的变流比Ki用表示，则
• 式中，I1N、I2N分别为电流互感器一次侧和二次侧的额定电流值， N1、N2为其一次和二次绕组匝数。变流比一般表示成如100/5A形 式。
（2） 电流互感器种类和型号
4.变压器的额定值
(1).额定容量 S
• 变压器视在功率的惯用数值，以 VA，KVA，MVA 表示
(2).额定电压 U
• 变压器各绕组在空载额定分接下端子间电压的保证值，对 于三相变压器额定电压系指线电压，以 V 或 KV 表示
(3).额定电流 I
变压器原理介绍
变压器原理介绍
变压器是一种基于电磁感应原理工作的电力设备，它主要用于改变交流电的电压大小。
其主要由两个或多个线圈（一般称为初级线圈和次级线圈）组成，这些线圈通过一个共同的铁芯连接，使得线圈之间的耦合达到最大。
变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和电感耦合的原理。
当交流电通过初级线圈时，流经导线的电流会产生磁场，这个磁场会通过铁芯传导到次级线圈中，使其产生感应电动势。
这样，当初级线圈上的交流电电压变化时，次级线圈上也会产生相应大小的电压变化。
根据变压器的原理，可以推导出两个重要的公式：
1. 变压器的电压比等于次级线圈的匝数与初级线圈的匝数之比，即：
电压比 = 次级线圈匝数 / 初级线圈匝数
2. 变压器的电流比等于初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比，即：
电流比 = 初级线圈匝数 / 次级线圈匝数
根据这两个公式，可以实现电压的升高或降低，并且在变压器中保持功率守恒。
当电压比大于1时，变压器被称为升压变压器，用于将低电压升高到高电压；而当电压比小于1时，变压器被称为降压变压器，用于将高电压降低为低电压。
变压器广泛应用于电力系统中，用于将发电厂产生的高电压输
送到远距离，并在配电站等地方将电压降低供给用户使用。
同时，变压器也被广泛用于各种电子设备中，用于提供不同的电压供给不同的电路部件。
变压器的工作原理
变压器的工作原理引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，它起着改变电压大小的重要作用。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括一、变压器的基本构造；二、变压器的工作原理；三、变压器的主要应用领域；四、变压器的维护与保养；五、变压器的未来发展方向。
一、变压器的基本构造1.1 主要构件：变压器由铁芯、一次绕组和二次绕组组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小磁阻和磁损耗。
1.2 绕组：一次绕组和二次绕组分别绕在铁芯上。
一次绕组与电源相连，二次绕组与负载相连。
1.3 绝缘材料：绕组之间和绕组与铁芯之间采用绝缘材料进行绝缘，以防止电路短路和绝缘击穿。
二、变压器的工作原理2.1 磁感应定律：当一次绕组中有交流电流通过时，产生的磁场会感应到二次绕组中，从而在二次绕组中产生感应电动势。
2.2 变压器原理：根据磁感应定律，当一次绕组中的匝数与二次绕组中的匝数不同时，可以实现电压的升降。
2.3 能量传递：变压器通过磁场的耦合，将一次绕组中的电能传递到二次绕组，实现电压的变换。
三、变压器的主要应用领域3.1 电力系统：变压器广泛应用于电力系统中，用于升压和降压，以适应不同电压等级的输电和配电需求。
3.2 电子设备：变压器也被应用于各类电子设备中，用于提供适宜的电压和电流，以满足设备的工作要求。
3.3 工业领域：在工业生产中，变压器被用于控制机电的启动和运行，以及供应各种设备所需的电能。
四、变压器的维护与保养4.1 温度控制：变压器在工作过程中会产生热量，需要通过散热器进行散热，保持合适的工作温度。
4.2 油浸绝缘：变压器通常采用油浸绝缘，需要定期检查绝缘油的质量和绝缘材料的状态，以确保变压器的正常运行。
4.3 维护记录：及时记录变压器的运行状况、维护情况和故障处理过程，为后续的维护工作提供参考和依据。
五、变压器的未来发展方向5.1 高效节能：未来的变压器将更加注重能源的高效利用，减少能量损耗和环境污染。
5.2 智能化控制：随着科技的发展，变压器将逐渐实现智能化控制，提高运行的稳定性和可靠性。
变压器工作原理图
变压器工作原理图
首先，我们来看一下变压器的基本结构。
变压器由铁芯和线圈
组成，铁芯上有两个或两个以上的线圈，分别为输入端线圈和输出
端线圈。
输入端线圈通常称为初级线圈，输出端线圈称为次级线圈。
当输入端施加交流电压时，通过铁芯的磁耦合作用，将电压传递到
输出端，实现电压的升降。
其次，我们来看一下变压器的工作原理。
当交流电压加到初级
线圈上时，产生的交变磁场会感应次级线圈中的电动势，从而在次
级线圈中产生交流电压。
根据电磁感应定律，当磁通量发生变化时，感应电动势会产生。
通过变压器的磁耦合作用，输入端的电压被传
递到输出端，实现电压的变换。
在变压器工作原理图中，通常会标注输入端和输出端的电压、
电流参数，以及变压器的型号、额定功率等信息。
通过工作原理图，我们可以清晰地了解变压器的工作状态和参数特性，为变压器的选
型和应用提供重要参考。
除此之外，变压器工作原理图中还会标注变压器的接线方式，
包括星形接线和三角形接线。
星形接线适用于需要将电压升高的情
况，而三角形接线适用于需要将电压降低的情况。
通过工作原理图，我们可以清晰地了解变压器的接线方式，为实际应用提供指导。
总的来说，变压器工作原理图是理解变压器工作原理和应用的
重要工具，通过工作原理图，我们可以清晰地了解变压器的结构、
工作原理、参数特性和接线方式，为变压器的选型和应用提供重要
参考。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
变压器差动保护的基本原理及逻辑图
变压器差动保护的基本原理及逻辑图1、变压器差动保护的工作原理与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
2、变压器差动保护与线路差动保护的区别：由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。
因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。
例如图8-5所示的双绕组变压器8.3.2变压器纵差动保护的特点1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法（1）励磁涌流：在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
（2）产生励磁涌流的原因因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。
但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。
此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点：①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。
③励磁涌流的波形出现间断角。
表8-1 励磁涌流实验数据举例（4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施：①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护；②利用二次谐波制动原理构成的差动保护；③利用间断角原理构成的变压器差动保护；④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。
2、不平衡电流产生的原因（1）稳态情况下的不平衡电流①变压器两侧电流相位不同电力系统中变压器常采用Y，d11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°，如下图所示，Y侧电流滞后△侧电流30°，若两侧的电流互感器采用相同的接线方式，则两侧对应相的二次电流也相差30°左右，从而产生很大的不平衡电流。
电工习题库(附参考答案)
电工习题库（附参考答案）一、单选题（共77题，每题1分，共77分）1.测量电容及其介质损耗,使用的测量仪器是( )。
A、交流电桥B、双臂电桥C、单臂电桥D、三臂电桥正确答案：A2.数据存储寄存器一般用( )。
A、ROMB、EPROMC、R AMD、随机存储器正确答案：C3.磁极周围存在着一种特殊物质,这种物质具有力和能的特性,该物质叫( )。
A、磁力B、磁场C、磁体D、磁性正确答案：B4.单台电力变压器的经济运行条件是铜损等于铁损时,此时变压器的负荷电流为额定电流的( )%。
A、50B、60C、70D、80正确答案：B5.室内照明线路在安装完毕试送电之前, 需用校验灯对线路进行通电试验,目的是( )。
A、检查线路敷设是否牢固B、检查线路有无接错C、测试线路承受电压D、测试线路绝缘电阻正确答案：B6.三相异步电动机温升过高或冒烟,造成故障的可能原因是:( )。
A、绕组受潮B、定子、转子相擦C、转子不平衡D、三相异步电动机断相运行正确答案：B7.关于风机盘管二通阀的作用及控制方式,正确的是( )A、开闭冷冻水,手动控制B、开闭冷空气,温控器控制C、开闭冷冻水,温控器控制D、开闭冷空气,手动控制正确答案：C8.高次谐波对电网质量和电气设备危害很大,其中危害最严重的谐波为( )A、偶次谐波B、三次谐波C、一次谐波D、七次谐波正确答案：B9.读图的基本步骤有:看图样说明,( ),看安装接线图。
A、看主电路B、看交流电路C、看辅助电路D、看电路图正确答案：D10.质量大于 10kg 的灯具,其固定装置应做强度试验,试验重量为灯具重量的( )倍。
A、2.5B、1.5C、5D、8正确答案：C11.生产经营单位的( )是本单位安全生产第一责任人,对本单位的安全生产工作全面负责。
A、主要负责人B、安全部门负责人C、安全员D、所有人员正确答案：A12.在承力钢结构构件上固定给水管支架,下列方法最适合的是( )。
A、电钻开孔B、热加工开孔C、气焊D、电弧焊正确答案：A13.在水池等潮湿场所的电气设备使用时的安全电压为( )。
变压器工作原理
2．为有功分量，用来供给变压器铁心损耗，其相位超
前主磁通约900。即
第三节 单相变压器的负载运行
变压器的负载运行：是指变压器在一次绕组加上额定正弦
交流电压，二次绕组接负载ZL的情况下的运行状态，如图所
示。
一、负载运行时的各物理量 负载运行时一、二次电流关系
I1 ( N 2 N1 ) . I 2
种联结方式，其中大写字母表示一次绕组的联结方式，小
写字母表示二次绕组的联结方式。
第五节 其他用途的变压器
本节介绍常用的自耦变压器、仪用互感器和弧焊变压器 的工作原理及特点。 一、自耦变压器 1．自耦变压器的结构特点是：一、二次绕组共用一个绕
组。如下图所示。 对于降压自耦变压器，一次绕组的一部分充当二次绕组；
对于升压自耦变压器，二次绕组的一部分充当一次绕组。 因此自耦变压器一、二次绕组之间既有磁的联系，又有电 的直接联系。将一、二次绕组共用部分的绕组称为公共绕组 。下面以降压自耦变压器为例分析其工作原理。
2．自耦变压器的电压比
3．自耦变压器的变流公式
4．自耦变压器的输出视在功率（即容量）为
5．种类：自耦变压器有单相和三相两种。 一般三相自耦变压器采用星形接法。图1-21为 三相自耦变压器原理图。 如果将自耦变压器的抽头做成滑动触头，就成
第三章 变 压 器
本章以一般用途的电力变压器为主要研究对象，着重
分析单相变压器的工作原理、基本结构和运行情况，对其
他用途的变压器作简单介绍。以期掌握变压器变电压、变 电流、变阻抗的原理，理解变压器铭牌数据含义；学会正 确使用各种变压器。 1．变压器：是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的
原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一
变压器 原理
变压器原理
变压器是一种电力传输和变换装置，可用来改变交流电压的大小。
它主要由两个线圈——主线圈和副线圈组成。
主线圈通常被称为高压线圈，而副线圈被称为低压线圈。
当交流电通过主线圈时，会在主线圈中产生变化的磁场。
这个磁场会切割副线圈，从而在副线圈中也产生电动势。
根据法拉第电磁感应定律，副线圈中的电动势与主线圈中的电动势成正比。
变压器的工作原理基于互感现象。
互感是指当两个线圈靠近时，它们之间会相互影响，从而导致一种电磁耦合。
在变压器中，通过改变主线圈和副线圈的匝数比，可以实现输入电压和输出电压之间的变换。
根据互感现象的原理，当主线圈的匝数比副线圈的匝数大时，输出电压将比输入电压小。
这被称为降压变压器。
相反，当主线圈的匝数比副线圈的匝数小时，输出电压将比输入电压大。
这被称为升压变压器。
为了减少能量损失和提高效率，变压器通常采用铁芯。
铁芯的存在可以集中和引导磁场，从而提高互感的效果。
除了用于改变电压，变压器还可以用于隔离电路和传送电能。
由于变压器没有机械部件，因此没有摩擦损耗，工作稳定可靠。
在实际应用中，变压器广泛用于电力系统、电子设备、通信系统等领域，为不同电器设备提供适合的电压供应。
变压器的工作原理简述
变压器的工作原理简述变压器是一种基础电气设备，用于改变交流电的电压。
它通过电磁感应原理将输入线圈的电能传输到输出线圈上，在输入线圈和输出线圈之间建立电磁耦合。
工作原理概述变压器主要由两个线圈组成：输入线圈（也称为初级线圈）和输出线圈（也称为次级线圈）。
这两个线圈都被绝缘地包裹在磁性材料（通常是铁芯）中，以确保磁场的传导。
变压器工作时，输入线圈和输出线圈之间不相连。
当输入线圈通过交流电源供电时，会在输入线圈中产生一个交变电流。
这个交变电流会产生一个交变磁场，进而激发磁铁芯中的磁场变化。
由于磁场的变化，输出线圈中会感应出一个新的电压，由此完成了电能的传输。
变压器的工作原理可以用下面的公式表示：V1/N1 = V2/N2其中，V1和V2分别表示输入线圈和输出线圈的电压，N1和N2分别表示输入线圈和输出线圈的匝数。
变压器的应用变压器被广泛应用于电力系统、电子设备、通信系统等领域。
它们的主要用途包括以下几个方面：1. 电力传输：变压器用于将大电压的电能传输到远距离的地方，在传输过程中减小能量损耗。
2. 调节电压：变压器可以通过改变输入线圈和输出线圈的匝数比例，来调整输出电压的大小。
3. 隔离和保护：变压器可以隔离输入和输出电路，并提供电气保护功能，防止电流过载和短路等故障。
4. 电子设备：变压器广泛用于电子设备中，如电视、收音机和计算机等，以提供适当的电压供应。
需要注意的是，变压器的工作原理基于交流电，而非直流电。
这是由于在直流电中，由于电流的稳定性，变压器无法产生足够的磁场变化，从而无法传递电能。
总结变压器是一个重要的电气设备，利用电磁感应原理将输入线圈的电能传输到输出线圈上，实现电压的变换。
它在电力系统、电子设备和通信系统中扮演着关键的角色，用于电能传输、电压调节、电路隔离和电气保护等方面。
了解变压器的工作原理，有助于我们更好地理解电气设备的工作原理和应用。
变压器基本原理与结构(图文并茂)
压力释放阀
• 当 器内部 生 重故障而 生大量 气体 ，油箱内 力迅速增加， 防止 器 生爆炸，油箱上安装 力 放 。
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气体继电器
• 气体 器又称 瓦斯 器，是 器的一种保 装置，安装在油箱与 油 柜的 接管道中，当 器内部 生故 障 （如 穿、匝 短路、 芯事 故、油箱漏油使油面下降 多等） 生 的气体和油流，迫使气体 器 作。 者 出信号，以便运行人 及 理 。重者使断路器跳 ，以保 器。
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呼吸器
• 器随着荷和气温化，各 器油温不断 化， 油枕 内的油位随着整个 器油的膨 和收 而 生 化， 了使潮 气不能 入油枕使油劣化，将油 枕用一个管子从上部 通到一个 内装硅胶的干燥器（俗称呼吸器） ，硅胶 空气中水份具有很强的 吸附作用，干燥状 状 色 ，吸潮 和后 粉 色。吸潮 的硅胶可以再生。
一、变压器的结构
器 是由套在 合 心上的 原、副两 圈 成．
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铁心（磁路部分）
• 心的材料
为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、 涡流损耗，铁心一般采用高磁导率的铁磁材料— 0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。变压器用的硅钢 片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆 ，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。
圈由 制， 芯由涂有 漆的硅 片叠
合而成．
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变压器的变压原理
（1）电动势关系 由于电磁感应现象，原、副线圈中具有相同
的t．根据电磁感应定律有：
所以，
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（2） 关系
变压器试题问答及答案
变压器试题问答及答案一、填空1.变压器工作原理的基础是（）定律。
电磁感应2.变压器二次绕组的额定电压是指变压器一次绕组加（），二次绕组的（）电压。
额定电压、空载线3.在变压器中，同时和一次绕组、二次绕组相交链的磁通称为（）,仅和一侧绕组交链的磁通称为（）。
主磁通的作用是（），漏磁通的作用是（）。
主磁通、漏磁通、传递能量、产生漏电抗压降4.一台变压器的额定频率为60Hz，现将它接到50Hz的电网上运行。
若电压和线圈匝数均不变，则铁芯中的磁通大约为原值的（）倍。
1.25.变压器铁芯导磁性能越好，其励磁电抗（），励磁电流（）。
越大、越小6.变压器的功能是将一种电压等级的交流电变为同（）的另一种电压等级的交流电。
频率7.为了避免制造和使用上的混乱，国家标准规定单相双绕组电力变压器连接组别只有（）一种。
II08.变压器额定电压下负载运行时，当负载电流增大时铜耗将（），铁耗将（）。
增大、不变9.三相变压器的联结组标号反映的是变压器高、低压侧对应（）之间的相位关系。
线电压10.两台变压器并联运行，第一台短路电压UKI=5%UN，第二台短路电压UKII=7%UN，负载时第（）台变压器先达到满载。
一二、单选1.三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（）。
AA、空载线电压B、空载相电压C、额定负载时的线电压2.升压变压器一次绕组的每匝电动势（）二次绕组的每匝电动势。
AA、等于B、大于C、小于3.三相变压器的变比是指（）之比。
AA、一、二次侧相电动势B、一、二次侧线电动势C、一、二次侧线电压4.变压器的短路试验是在（）的条件下进行的。
CA、低压侧开路B、高压侧开路C、低压侧短路D、高压侧短路5.一台三相变压器的联结组别为Y,d11，其中d表示低压绕组作（）联结。
BA、星形B、三角形C、串联D、并联6.一台单相变压器U1N/U2N=220/110V，如果把一次侧接到110V的电源上运行，电源频率不变，则变压器的主磁通将（）。
变压器的工作原理是什么
变压器的工作原理是什么变压器是一种常见的电气设备，它在电力系统中起着非常重要的作用。
它的工作原理是通过电磁感应的方式来实现电压的变换。
在变压器中，主要通过互感器原理来实现电能的传递和变换，从而实现电压的升降。
接下来，我们将详细介绍变压器的工作原理。
首先，变压器由铁芯和线圈构成。
铁芯是变压器的主要部件，它能够有效地集中磁场，从而实现电能的传递。
线圈则是通过绕制在铁芯上，分为初级线圈和次级线圈。
当通过初级线圈加上交流电压时，就会在铁芯中产生交变磁场，这个磁场会穿过次级线圈，从而在次级线圈中感应出电动势，从而实现电压的变换。
其次，根据电磁感应定律，变压器工作时，磁通量的变化会在次级线圈中感应出感应电动势。
当次级线圈中的导体形成闭合回路时，感应电动势会产生感应电流，从而实现电能的传递。
同时，根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，因此可以通过改变初级线圈的匝数来实现电压的升降。
最后，变压器的工作原理可以用数学公式来描述。
根据电磁感应定律和法拉第电磁感应定律，可以得到变压器的变压比公式，U1/U2=N1/N2，其中U1和U2分别表示初级和次级线圈的电压，N1和N2分别表示初级和次级线圈的匝数。
这个公式表明了变压器的电压变换与线圈匝数的关系，从而可以实现不同电压等级之间的电能传递。
综上所述，变压器的工作原理是通过电磁感应的方式来实现电压的变换。
通过铁芯和线圈的结构，以及电磁感应定律和数学公式的描述，可以清晰地了解变压器的工作原理。
在电力系统中，变压器起着非常重要的作用，它能够实现电压的升降，从而适应不同电气设备的需要，保障电力系统的正常运行。
希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地了解变压器的工作原理。
变压器的保护和工作原理
变压器的保护和工作原理
变压器的保护主要包括过载保护、短路保护和过压保护。
过载保护是指在变压器负载过大时，通过电流保护装置及时切断电源，以避免变压器过热损坏。
通常使用热继电器或电流保护器等装置来实现过载保护。
短路保护是指在变压器出现短路故障时，通过短路保护装置及时切断电源，以避免短路故障导致的损坏和安全事故。
常用的短路保护装置有熔断器和断路器等。
过压保护是指在变压器的输入或输出端出现过电压时，通过过压保护装置及时切断电源，以保护变压器和其他设备的安全运行。
常用的过压保护装置有过压继电器和过压限流器等。
变压器的工作原理是利用电磁感应的原理，通过变换电压和电流的比例来实现电能的传输和变换。
变压器由两个或多个线圈（称为原线圈和副线圈）组成，它们通过铁芯相互耦合。
当原线圈中有交流电流流过时，会产生一个交变磁场，这个磁场会感应到副线圈中，并在副线圈中产生一个交流电流。
根据电磁感应的原理，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，而电流与原线圈中的电流成反比。
通过合适的绕组比例，可以实现从高电压到低电压或从低电压到高电压的电能传输和变换。
10KV配电室及变压器继电保护二次线路原理图
变压器的工作原理
变压器的工作原理
变压器是一种基于电磁感应原理工作的电器设备，可以将交流电的电压从一定数值变换为另一数值，同时改变电流的数值。
变压器主要由两个线圈组成，一个是输入线圈，也称为初级线圈，另一个是输出线圈，也称为次级线圈。
这两个线圈通过一个铁芯连接在一起。
当交流电通过输入线圈时，产生的电流会在铁芯中产生一个交变磁场。
这个交变磁场会穿过输出线圈，从而在输出线圈中感应出一个电动势，从而产生输出电流。
变压器的工作原理可以归纳为以下几个步骤：
1. 初级线圈中通过交流电时，产生交变磁场。
2. 交变磁场穿过铁芯，感应到次级线圈中。
3. 次级线圈中的交变磁场会产生电动势。
4. 电动势产生电流流过次级线圈。
5. 根据楞次定律，电流在次级线圈中产生的磁场会与铁芯中的磁场相互作用，从而稳定和调整输出电压的数值。
通过改变初级线圈和次级线圈的匝数比例，可以实现不同的输出电压。
例如，当初级线圈的匝数大于次级线圈时，输出电压
将高于输入电压；反之，当次级线圈的匝数大于初级线圈时，输出电压将低于输入电压。
总的来说，变压器利用电磁感应的原理，通过交变磁场在线圈中感应出电动势从而改变电压和电流的数值。
这使得变压器在电力传输和电子设备中有着广泛的应用。
变压器基本工作原理
第1章 变压器的基本知识和结构变压器的基本原理和分类一、变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应定律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;当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组;原、副绕组的感应分别表示为则 k N N e e u u ==≈212121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比,也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比; 改变变压器的变比,就能改变输出电压;但应注意,变压器不能改变电能的频率;二、电力变压器的分类变压器的种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类; 按用途分类：升压变压器、降压变压器；按相数分类：单相变压器和三相变压器；按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器；按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器；按调压方式分类：无载无励磁调压变压器、有载调压变压器；按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器;三相油浸式电力变压器的外形,见图1,铁心和绕组是变压器的主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部;电力变压器的结构一、铁心1.铁心的材料采用高磁导率的铁磁材料—～厚的硅钢片叠成;为了提高磁路的导磁性能,减小铁心中的磁滞、涡流损耗;变压器用的硅钢片其含硅量比较高;硅钢片的两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘;2.铁心形式铁心是变压器的主磁路,电力变压器的铁心主要采用心式结构;二、绕组1.绕组的材料铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成;2.形式圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构;为了便于绝缘,低压绕组靠近铁心柱,高压绕组套在低压绕组外面,两个绕组之间留有油道;变压器绕组外形如图所示;三、油箱及其他附件1.油箱变压器油的作用：加强变压器内部绝缘强度和散热作用;要求：用质量好的钢板焊接而成,能承受一定压力,某些部位必须具有防磁化性能;形式：大型变压器油箱均采用了钟罩式结构；小型变压器采用吊器身式;2.储油柜作用：减少油与外界空气的接触面积,减小变压器受潮和氧化的概率;在大型电力变压器的储油柜内还安放一个特殊的空气胶囊,它通过呼吸器与外界相通,空气胶囊阻止了储油柜中变压器油与外界空气接触;;3.呼吸器作用：内装硅胶的干燥器,与油枕连通,为了使潮气不能进入油枕使油劣化;硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用,干燥状态状态为兰色,吸潮饱和后变为粉红色;吸潮的硅胶可以再生;4.冷却器作用：加强散热;装配在变压器油箱壁上,对于强迫油循环风冷变压器,电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中,这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹拂,使热量散失到空气中去,经过冷却后的油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内;5.绝缘套管作用：使绕组引出线与油箱绝缘;绝缘套管一般是陶瓷的,其结构取决于电压等级;1kV以下采用实心磁套管,10～35kV采用空心充气或充油式套管,110kV及以上采用电容式套管;为了增大外表面放电距离,套管外形做成多级伞形裙边;电压等级越高,级数越多;6.分接开关作用：用改变绕组匝数的方法来调压;一般从变压器的高压绕组引出若干抽头,称为分接头,用以切换分接头的装置叫分接开关;分接开关分为无载调压和有载调压两种,前者必须在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压器带负载情况下进行切换;分接开关安装在油箱内,其控制箱在油箱外,有载调压分接开关内的变压器油是完全独立的,它也有配套的油箱、瓦斯继电器、呼吸器;7.压力释放阀作用：为防止变压器内部发生严重故障而产生大量气体,引起变压器发生爆炸;8.气体继电器瓦斯继电器作用：变压器的一种保护装置,安装在油箱与储油柜的连接管道中,当变压器内部发生故障时如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、油箱漏油使油面下降较多等产生的气体和油流,迫使气体继电器动作;轻者发出信号,以便运行人员及时处理;重者使断路器跳闸,以保护变压器;变压器的名牌数据一、型号型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容; 例如：SL-500/10：表示三相油浸自冷双线圈铝线,额定容量为500kVA,高压侧额定电压为10kV级的电力变压器;二、额定值额定运行情况：制造厂根据国家标准和设计、试验数据规定变压器的正常运行状态;表示额定运行情况下各物理量的数值称为额定值;额定值通常标注在变压器的铭牌上;变压器的额定值主要有：额定容量S N ：铭牌规定在额定使用条件下所输出的视在功率;原边额定电压U 1N ：正常运行时规定加在一次侧的端电压,对于三相变压器,额定电压为线电压; 副边额定电压U 2N ：一次侧加额定电压,二次侧空载时的端电压;原边额定电流I 1N ：变压器额定容量下原边绕组允许长期通过的电流,对于三相变压器,I 1N 为原边额定线电流;副边额定电流I 2N ：变压器额定容量下原边绕组允许长期通过的电流,对于三相变压器,I 2N 为副边额定线电流;单相变压器额定值的关系式： N N N N N I U I U S 2211== 三相变压器额定值的关系式：NN N N N I U I U S 221133==额定频率f N ：我国工频：50Hz ；还有额定效率、温升等额定值; 变压器的空载运行变压器空载运行是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率的交流电源,副边绕组开路时的运行状态;变压器空载运行图一、 空载时各物理量产生的因果关系二、电势与磁通的大小和相位关系设主磁通按正弦规律变化,根据电磁感应定律可推导出原绕组感应电势同理可得所以,变压器原、副绕组的感应电势大小与磁通成正比,与各自的匝数成正比,感应电势在相位上滞后磁通90°;三、原边漏电抗和激磁电抗1.原边漏电抗2.激磁电抗四、原副边回路方程和等效电路1.电动势平衡方程变压器空载运行时,各物理量的正方向通常按上图标定,根据基尔霍夫电压定律,原边回路方程为对于电力变压器,空载时原绕组的漏阻抗压降I0Z1很小,其数值不超过U1的%,将I0Z1忽略,则有副边回路方程2.空载时的等效电路Z1＜＜Z m、r m＜＜x m ;空载时电路功率因数都很小,空载电流I0主要是无功性质,由于铁磁材料的磁饱和性,引起空载电流I0的波形是尖顶波;希望空载电流越小越好,因此变压器采用高导磁率的铁磁材料,以增大Z m减少I0 ;变压器空载时既吸收无功功率,也吸收有功功率,无功功率主要用于建立主磁通,有功功率主要用于铁耗;变压器负载运行变压器负载运行是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率的交流电源,副边绕组接负载时的运行状态;变压器负载运行图一、负载时电磁关系1.磁动势平衡关系从空载到负载,由于变压器所接的电源电压U1不变,且U1≈E1 ,所以主磁通不变,负载时的磁动势等于与空载时的磁动势相等;即磁动势平衡关系这表明,变压器原、副边电流与其匝数成正比,当负载电流I2增大时,原边电流I1将随着增大,即输出功利增大时,输入功率随之增大;所以变压器是一个能量传递装置,它在变压的同时也在改变电流的大小;2.原、副边回路方程式按上图所规定的正方向,根据基尔霍夫电压定律,可写出原、副边回路方程式二、折算折算的目的：由于原、副边回路只有磁路的耦合,没有电路的直接联系,为了得到变压器的等效电路,需对变压器进行绕组折算;折算：就是把副边绕组匝数看成与原边绕组匝数相等时,对副边回路各参数进行的调整;折算原则是折算前后副边磁动势不变、副边各部分功率不变,以保持变压器内部电磁关系不变;副边各物理量的折算方法：折算后的基本方程式为三、负载时的等效电路形等效电路根据折算后的基本方程式可以构成变压器的T形等效电路2.较准确等效电路由于Z m＞＞Z1,可把“T”形等效电路中的激磁支路移到电源端,便得变压器的较准确等效电路,较准确等效电路的误差很小;3.简化等效电路在电力变压器中,I0＜＜I N ,因此,在工程计算中可忽略I0,即去掉激磁支路,将原、副边的漏阻抗合并,而得到变压器的简化等效电路 ;对于简化等效电路,可写出变压器的方程组简化等效电路所对应的相量图在工程上,简化等效电路及其方程式、相量图给变压器的分析和计算带来很大的便利,得到广泛应用;变压器参数的测定一、空载试验1.变压器的空载试验目的：求出变比k、空载损耗p k和激磁阻抗Z m;2.空载试验的接线通常在低压侧加电压,将高压侧开路3.空载试验的过程电源电压由零逐渐升至,测取其对应的U1、I0、p0;变压器原边加不同的电压,建立的磁通不同,磁路的饱和程度不同,激磁阻抗不同,由于变压器正常运行时原边加额定电压,所以,应取额定电压下的数据来计算激磁阻抗;由变压器空载时等效电路可知,因Z1＜＜Z m、r1＜＜r m,所以式中 p0—空载损耗,可作为额定电压时的铁耗;若要得到以高压侧为原边的激磁参数,可将所测得的激磁参数乘以k2,k等于变压器高压侧一相的电压除以低压侧一相的电压;对于三相变压器,试验中测定的数据是线电压、线电流和三相总功率,只要换算成一相的数据,就可直接代入上式计算;二、短路试验1.短路试验的目的：可测出短路阻抗Z k和变压器的铜耗p k;2.短路试验的接线:通常在高压侧加电压,将低压侧短路3.短路试验的过程电源电压由零逐渐升高,使短路电流由零逐渐升高至,测取其对应的U k、I k、p k;注意：由于变压器短路阻抗很小,如果在额定电压下短路,则短路电流可达～20I1N,将损坏变压器,所以做短路试验时,外施电压必须很低,通常为～U1N,以限制短路电流;取额定电流点计算,因所加电压低,铁心中的磁通很小,铁耗和励磁电流可以忽略,使用简化等效电路进行分析p kN：短路损耗,指短路电流为额定电流时变压器的损耗,p kN可作为额定电流时的铜耗;一般认为：r1=r2′=；x1=x2′=将室温下测得的短路电阻换算到标准工作温度75℃时的值,而漏电抗与温度无关;短路试验在任何一方做均可,高压侧参数是低压侧的k2倍,k等于变压器高压侧一相的电压除以低压侧一相的电压;对于三相变压器,试验中测定的数据是线电压、线电流和三相总功率,只要换算成一相的数据,就可直接按单相变压器计算;三、短路电压短路电压：在短路试验中,当短路电流为额定电流时,原边所加的电压与额定电压之比的百分值,即短路电压是变压器一个很重要的参数,其大小反映了变压器在额定负载时漏阻抗压降的大小;从运行角度来看,希望U k小一些,使变压器输出电压随负载变化波动小一些;但U k太小,变压器由于某种原因短路时短路电流太大,可能损坏变压器;一般中、小型电力变压器的U k=4%～%,大型电力变压器的U k=%～%;四、标么值标么值：实际值与该物理量某一选定的同单位的基值之比通常取各物理量对应的额定值作为基值;取一、二次侧额定电压U1N、U2N作为一、二次侧电压的基值；取一、二次侧额定电流I1N、I2N作为一、二次侧电流的基值；一、二次侧阻抗的基值分别为U1N/I1N、U2N/I2N;在各物理量原来的符号上加上一上标“”来表示该物理量的标么值;例如,U1=U1/U1N;一、外特性和电压变化率1.外特性外特性：指原边加额定电压,负载功率因数一定时,副边电压U2随负载电流变化的关系,即U2=fI2;变压器在纯电阻和感性负载时,副边电压U2随负载增加而降低,容性负载时,副边电压随负载增加而可能升高;2.电压变化率用变压器的简化相量图可推导出电压变化率的参数表达式电压变化率的大小与负载的大小成正比;在一定的负载系数下,短路阻抗的标么值越大,电压变化率也越大;当负载为感性时,△U为正值,说明副边电压比空载电压低；当负载为容性时△U有可能为负值;当△U为负值时,说明副边电压比空载电压高; 为了保证变压器的副边波动在±5%范围内,通常采用改变高压绕组匝数的办法来调节副边电压;二、变压器的损耗和效率1.变压器的损耗变压器的损耗包括铁耗和铜耗两大类;铁耗不随负载大小变化,也称为不变损耗；铜耗随负载大小变化,也称为可变损耗;2.变压器的效率通过变压器的空载试验和短路试验,测出变压器的空载损耗和短路损耗,就可以方便的计算出任意负载下的效率;变压器效率大小与负载大小、性质及空载损耗和短路损耗有关;对已制成的变压器,效率与负载大小、性质有关;当负载功率因数一定时,效率特性的效率曲线;当铁耗不变损耗等于铜耗可变损耗时效率最大;由于变压器总是在额定电压下运行,但不可能长期满负载;为了提高运行的经济性,设计时,铁损应设计得小些,一般取βm=～,对应的铜耗与铁耗之比为3～4;变压器额定时的效率比较高,一般在95～98%之间,大型可达99%以上;。
变压器习题答案
第一单元变压器的分类、结构和原理课题一变压器的分类和用途一、填空题1．变压器是一种能变换_交流__电压，而____频率___不变的静止电气设备。
2．变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为__油浸_风冷式、自冷式和__干式___变压器。
3．电力系统中使用的电力变压器，可分为__升压__变压器、___降压____变压器和__配电_____变压器。
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。
(× )2．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。
(× )三、简答题1．为什么要高压送电?在传输功率一定时，升高输电电压就可以降低输电电流，这样就可以减小输电线路上的损耗。
2．变压器能改变直流电压吗?不能如果接上直流电压会发生什么现象?副边无输出，原边或电源将会烧毁。
为什么?接直流电源时，铁芯中产生稳恒磁场，原、副边都不会产生感生电动势。
课题二变压器的结构与冷却方式一、填空题1．变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。
接电源的绕组称为____一次侧___；接负载的绕组称为__二次侧____。
也可按绕组所接电压高低分为___高压绕组____和___低压绕组____。
按绕组绕制的方式不同，可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。
’2．变压器的铁心常用__硅钢片_____叠装而成，因线圈位置不同，可分为___芯式____和__壳式___两大类。
3．气体继电器装在____油枕___ 与___油箱____之间的管道中，当变压器发生故障时，气体继电器就会过热而使油分解产生气体。
4．绝缘套管穿过___油箱盖____，将油箱中变压器绕组的___输入、输出线____从箱内引到箱外与__电网_____相接。
5．绝缘套管由外部的__瓷套_____和中间的___导电杆____组成。
对它的要求主要是____绝缘性能___和____密封性能___要好。
变压器的基本理论
第6章变压器的基本理论1. 分析变压器内部的电磁过程。
2. 分析电压、电流、磁势、磁通、感应电势、功率、损耗等物理量之间的关系3. 建立变压器的等效电路模型和相量图。
4. 利用等效电路计算分析变压器的各种性能。
6-1变压器的空载运行一. 空载运行物理分析•一次侧接额定电压U N,二次侧开路的运行状态称为空载运行（i2=0）。
•空载时一次侧绕组中的电流i 0为空载（或叫激磁）电流，磁势F0=I 0N1叫励磁磁势。
•F o产生的磁通分为两部分，大部分以铁心为磁路（主磁路），同时与一次绕组N i和二次绕组N匝链，并在两个绕组中产生电势e i和e2,是传递能量的主要媒介，属于工作磁通，称为主磁通①。
•另一部分磁通仅与原方绕组匝链，通过油或空气形成闭路，属于非工作磁通，称为原方的漏磁通①i。
•铁心由高导磁硅钢片制成，导磁系数卩为空气的导磁系数的2000倍以上，所以大部分磁通都在铁心中流动，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通占总磁通的1%以下。
•问题6-1 :主磁通和漏磁通的性质和作用是什么？•规定正方向：电压U与电流10同方向，磁通①正方向与电流I 0正方向符合右手螺旋定则。
电势E 与I 0电流的正方向相同。
•由于磁通在交变，根据电磁感应定律：e1= -N 1 d ① /dte2= -N 2 d ① /dte1 尸-N 1 d ① 1 ./dt二. 电势公式及电势平衡方程式推导1 k=E i/E 2=(4.44fN i ① j/(4.44fN 2① m)=N i/N 22 变比k等于匝数比。
3 一次绕组的匝数必须符合一定条件：Ui ~ 4.44 f N i ① m ~ 4.44 f N i B m SNi ~U i/4.44fB m S三. 变压器的变比k和电压比Ka)变比k：指变压器i、2次绕组的电势之比4. B m的取值与变压器性能有密切相关。
B m~热轧硅钢片1.11〜1.5T ;冷轧硅钢片1.5~1.7Tb）电压比K:指三相变压器的线电压之比5. 在做三相变压器联结绕组试验时用到电压比K进行计算。
升压站工作的原理
升压站工作的原理一、引言升压站是电力系统中重要的组成部分，它的主要功能是将输电线路上的电压提升到更高的电压等级，以便长距离输电和供电。
本文将介绍升压站的工作原理，包括升压变压器、继电保护、自动化控制等方面。
二、升压变压器升压站的核心设备是升压变压器。
升压变压器通过改变线圈的匝数比来实现电压的升高。
具体来说，升压变压器的一侧接入低压输电线路，另一侧接入高压输电线路。
通过变压器的绕组比例，可以将低电压升高到所需的高电压等级。
这样就可以实现长距离输电，减小线路损耗。
三、继电保护为了确保升压站的安全运行，需要配置继电保护设备。
继电保护设备可以监测电气设备的运行状态，一旦发生故障，能够及时采取措施，切断故障电路，保护设备和人员的安全。
常见的继电保护设备包括过流保护、差动保护、接地保护等。
这些设备能够根据电流、电压等参数的异常变化，快速判断故障位置，并发出保护信号，保护系统不受损坏。
四、自动化控制升压站的运行需要稳定的控制系统。
自动化控制系统可以监测和控制升压站的各个设备，实现对整个系统的远程控制和管理。
自动化控制系统可以通过传感器、仪表等设备，实时采集各种参数和信号。
通过对采集到的数据进行处理和分析，可以实现设备状态的监测、故障的诊断和处理。
五、运行流程升压站的运行流程一般包括以下几个步骤：1. 输电线路接入：将输电线路与升压站连接，确保电力系统的正常供电。
2. 电压升高：通过升压变压器将输电线路上的电压升高到所需的高压等级。
3. 继电保护：继电保护设备监测电气设备的运行状态，一旦发生故障，及时切断故障电路，确保系统的安全运行。
4. 自动化控制：自动化控制系统对升压站的设备进行监测和控制，实现远程控制和管理。
5. 监测与维护：升压站需要定期进行设备检修和维护，确保设备的正常运行和安全性。
六、总结升压站作为电力系统中重要的组成部分，通过升压变压器、继电保护和自动化控制等设备的配合工作，实现将输电线路上的电压提升到更高的电压等级。
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变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压的设备，其基本工作原 理可以简化为以下几个关键点：
1. 电磁感应原理
变压器的工作基于法拉第电磁感应定律，即在一个闭合导体回路中，如 果穿过该回路的磁通量发生变化，就会在该回路中产生电动势（电压）。 这是主要由三个部分组成：初级线圈（原线圈）、次级线圈（副线圈） 和铁芯（磁芯）。
变压器的这些基本原理和特性使其成为电力系统、电子设备和多种应用 场景中不可或缺的组成部分，用于电压转换、隔离和功率传输等多种功 能。
•
初级线圈：连接到输入电源，根据输入电压的不同，产生不同强
度的磁场。
•
次级线圈：根据其绕组数与初级线圈的比例，产生不同的输出电
压。
•
铁芯：用于增强线圈间的磁耦合，提高能量传输效率。通常采用
高导磁材料制成，以减少磁能损失。
3. 工作过程
.
电流通过初级线圈：当交流电源接入初级线圈时，随着电流的变
化，线圈内产生变化的磁场。
就会提高（升压变压器）；如果次级线圈的绕数比初级线圈少，输出电
压就会降低（降压变压器）。
4. 重要性质
•
效率高：变压器在传输电能时损失相对较小，尤其是在合适的设
计和运行条件下。
•
频率不变：变压器改变电压的同时，输入和输出的频率保持不变。
•
无物理连接：初级线圈和次级线圈之间没有直接的电气连接，能
量转换完全通过磁场完成。
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磁场通过铁芯耦合：变化的磁场通过铁芯传递给次级线圈。铁芯
的存在大大提高了磁场的强度和传输效率。
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感应产生电压于次级线圈：根据电磁感应原理，变化的磁场在次
级线圈中感应出电动势（电压）。
.
输出电压与线圈绕数比例关系：输出电压的大小取决于初级线圈
和次级线圈的绕组比例。如果次级线圈的绕数比初级线圈多，输出电压