电机学变压器基础知识详解 共187页
变压器基础知识
变压器基础知识变压器是一种电气设备，主要用于改变交流电的电压。
它是电力系统中非常重要的组成部分，广泛应用于发电、输电和配电系统中。
一、基本原理变压器的基本原理是电磁感应。
当交流电通过一个线圈时，会在线圈中产生一个交变磁场。
当另一个线圈靠近时，这个交变磁场会感应出电动势，从而在第二个线圈中产生电流。
这样，交流电的电能就被从第一个线圈传递到第二个线圈，实现了电压的变换。
二、结构组成变压器主要由两个线圈和一个铁芯组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，用于增强磁路，减小磁通漏磁。
两个线圈分别称为原线圈和副线圈。
原线圈接入电源，副线圈则输出电压。
原线圈和副线圈之间通过磁场相互耦合，形成了电压变换的效果。
三、工作原理变压器的工作原理可以分为两种模式：步进模式和连续模式。
1. 步进模式：在步进模式下，变压器的输入和输出电压是以不连续的形式变化的。
当原线圈电流变化时，磁场也会随之变化，从而引起副线圈中的电动势变化，最终导致输出电压的变化。
2. 连续模式：在连续模式下，变压器的输入和输出电压是以连续的形式变化的。
当原线圈电流变化时，磁场也会相应地变化，但副线圈中的电动势不会立即变化，而是随着时间的推移逐渐变化，从而实现输出电压的稳定。
四、类型分类根据用途和结构的不同，变压器可以分为很多不同的类型。
常见的变压器类型包括：配电变压器、互感器、自耦变压器等。
1. 配电变压器：用于将高压输电线路的电压降低到适合家庭、工业和商业用电的电压。
2. 互感器：主要用于测量、保护和控制电力系统中的电流和电压。
3. 自耦变压器：在自耦变压器中，原线圈和副线圈是通过共用一部分线圈实现的，这种类型的变压器常用于电力系统中的电压调节。
五、应用领域变压器在电力系统中起着至关重要的作用。
它们被广泛应用于发电厂、变电站和配电系统中。
1. 发电厂：发电厂通过变压器将发电机产生的高电压变成适合输送的电压，然后送入输电系统。
2. 变电站：变电站是电力系统中的重要节点，变压器在变电站中用于升压、降压、分配电能等功能。
电力： 变压器基础知识讲解---基础常识篇
※ 三相变压器： SN =√3 U2N I2N =√3 U1N I1N
(4) 额定频率 fN 一般： fN = 50Hz（工频）
(5) 额定相数，效率，温升，短路电流，运行方式，冷却 方式，接线图，连接组别等等。
第二章 变压器
2.2 变压器的空载运行
第二章 变压器
电子变压器 电源变压器
干式变压器
第二章 变压器
电力变压器
第二章 变压器
电力变压器 绕组和装配
电力变压器
第二章 变压器
S9 型配电变压器（10 kV）
第二章 变压器
大型油浸电力变压器
第二章 变压器
大型油浸电力变压器
第二章 变压器
干式变压器
第二章 变压器
3.变压器的基本结构和主要部件 主要部件：铁心和绕组（构成器身）；还有油箱、绝缘套管、 分接开关、安全气道等
e1=-N1
dΦ dt
e2=-N2
dΦ dt
N1
k= N2 变压比
第二章 变压器
2. 变压器的分类
(1) 按用途
电力变压器、整流变压器、仪用变压器、特种变压器
(2) 按相数
单相、三相、多相变压器
(3) 按结构
双绕组变压器、三绕组变压器、 多绕组变压器、自耦变压器等
(4) 按冷却方式
干式、油浸式、充气式变压器
第二章 变压器
去系统另一部分 降压变压器
配电变压器 D
发电机 升压变压器
11kv
110kv
三绕组 变压器
230kv
11kv
其他负载
电力系统中变压器的使用
第二章 变压器
变压器的基础知识
变压器的基础知识变压器是一种电力传输和转换设备，广泛应用于电力系统中。
它通过电磁感应原理实现了电压的升降转换。
本文将介绍变压器的基础知识，包括工作原理、结构和应用等方面。
一、工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应现象。
当变压器的一侧通以交流电流时，产生的交变磁场会穿过另一侧的线圈，从而在该线圈中感应出电动势。
根据楞次定律，感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
通过合理设计线圈的匝数比，可以实现输入端电压和输出端电压的升降转换。
二、结构组成变压器主要由铁心、一次线圈和二次线圈组成。
铁心是由高导磁率的硅钢片叠压而成，以提高磁通的传导效率。
一次线圈位于铁心的输入端，通以输入电流；二次线圈位于铁心的输出端，输出电流经由其流出。
通过铁心的引导和线圈的匝数比例，可以实现输入输出电压的转换。
三、工作模式根据输入输出电压的关系，变压器可分为升压变压器和降压变压器两种工作模式。
升压变压器将输入电压升高到输出电压，适用于输电线路中远距离输送电能；降压变压器将输入电压降低到输出电压，适用于家庭和工业用电。
四、应用领域变压器被广泛应用于电力系统中。
在输电过程中，变压器起到调整电压、降低线路损耗和提高传输效率的作用。
在家庭和工业用电中，变压器被用于将高电压的输电线路电压降低到安全可靠的电压，以供给各类电器设备使用。
此外，变压器还应用于电力设备的测试、实验和研究等领域。
五、常见问题1. 变压器有哪些常见故障？常见的变压器故障包括短路故障、绝缘损坏、线圈过热和冷却系统故障等。
2. 变压器的效率如何衡量？变压器的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来衡量，通常以百分比形式表示。
3. 变压器的额定容量是什么意思？变压器的额定容量是指其设计和制造时可以连续运行的功率上限，通常以千伏安（kVA）为单位。
六、总结变压器是电力系统中不可或缺的设备，通过电磁感应原理实现了电压的升降转换。
它具有结构简单、工作可靠、效率高等优点，被广泛应用于输电和配电系统中。
变压器基本知识
变压器基本知识变压器是一种电力设备，用于改变交流电的电压。
它是电力系统中不可或缺的一部分，广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。
本文将从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍变压器的基本知识。
一、变压器的基本原理变压器的基本原理是利用电磁感应的原理，通过交变磁场的作用，将输入端的交流电能转换为输出端的交流电能，并且改变了电压的大小。
变压器的工作基于法拉第电磁感应定律，即磁场的变化会引起绕组中感应电动势的变化。
二、变压器的结构构造变压器主要由铁心和绕组组成。
铁心是由硅钢片叠压而成，用于提高磁路的磁导率和减小磁通损耗。
绕组则分为输入绕组和输出绕组，通过绕制在铁心上的线圈实现电能的转换。
三、变压器的工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应的相互作用。
当输入绕组通过交流电时，会在铁心中建立一个交变磁场，进而感应输出绕组中的电动势。
根据电磁感应定律，当输出绕组的匝数较大时，输出电压就会降低；反之，当输出绕组的匝数较小时，输出电压就会升高。
四、变压器的应用领域变压器广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。
在电力输配电中，变压器起到调节电压的作用，将高电压输电线路上的电能通过变压器降压为适合家庭和工业用电的低电压。
在电力变换中，变压器用于将交流电转换为直流电，满足不同电器设备的供电需求。
在电力传输中，变压器则用于提高输电效率，减小线路损耗。
总结：本文从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍了变压器的基本知识。
变压器作为电力系统中不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。
希望通过本文的介绍，读者能够对变压器有更深入的了解，并能够在实际应用中灵活运用变压器的知识。
关于变压器的基础知识
13、变压器调压有哪几种？变压器分接头为何多在高压侧？ 变压器调压方式有有载调压和无载调压两种：有载调压是指变压器在运行中可 以调节其分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。有载调压变压 器中又有线端调压和中性点调压二种方式，即变压器分接头在高压绕组线端侧 或在高压绕组中性点侧之区别。 分接头在中性点侧可降低变压器抽头的绝缘水平，有明显的优越性，但要求变 压器运行时其中性点必须直接接地。无载调压是指变压器在停电、检修情况下 进行调节变压器分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。 变压器分接头一般都从高压侧抽头，其主要是考虑： (1)变压器高压绕组一般在外侧，抽头引出连接方便； (2)高压侧电流小些，引出线和分头开关的载流部分导体截面小些，接触不良 的影响好解决。原理上，抽头在哪一侧都可以，要进行经济技术比较，如 500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的，而500kV侧是固定的。
14、什么是变压器的过励磁？变压器的过励磁是怎样产生的？ 当变压器在电压升高或频率下降时都将造成工作磁通密度增加，变压器的铁芯 饱和称为变压器过励磁。 电力系统因事故解列后，部分系统的甩负荷过电压、铁磁谐振过电压、变压器 分接头连接调整不当、长线路末端带空载变压器或其他误操作、发电机频率未 到额定值过早增加励磁电流、发电机自励磁等情况都可能产生较高的电压引起 变压器过励磁。
3、变压器在运行中有哪些损失?怎样减少损失? 变压器运行中的损失包括两部分： (1)是由铁芯引起的，当线圈通电后，由于磁力线是交变的，引起铁芯中涡流 和磁滞损耗，这种损耗统称铁损。 (2)是线圈自身的电阻引起的，当变压器初级线圈和次级线圈有电流通过时， 就要产生电能损失，这种损失叫铜损。铁损与铜损的和就是变压器损失，这些 损失与变压器容量、电压和设备利用率有关。 因此，在选用变压器时，应尽量使设备容量和实际使用量一致，以提高设备利 用率，注意不要使变压器轻载运行。
电机学变压器基础知识详解
2019年5月11日星期二
《电机学》 第三章 变压器
2019/11/26
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要求及分析 1）高压侧加电压，低压侧短路；
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（9.5～20）IN，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 （0.05～0.15）UN，以限制短路电流。
5.百分值=标么值×100%
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《电机学》 第三章 变压器
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三、变压器一、二次侧相电压、相电流、漏阻抗的标幺
值
U1*=φ
U1φ U1φ
；U
* 2φ
=
U2φ U2φ
；I1*=φ
I1φ I1φ
；I
* 2φ
=
I2φ I2φ
漏阻抗的标幺值：
Z1*φ=
Z1 = Z1 Z1φ U1φ /I1φ
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《电机学》 第三章 变压器
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U k=
u1k U1
×100% =I1 × Z K ×100% = Z K
U1
U1
= Z K*
I1
短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻
抗又直接影响变压器的运行性能。
从正常运行角度看，希望它小些，这样可使漏阻抗压 降小些，副边电压随负载波动小些；但从限制短路电 流角度，希望它大些，变压器发生短路时，相应的短 路电流就小些。
= Z1I1φ U1φ
Z*2φ
=
Z2 Z2φ
= Z2 U2φ /I2φ
= Z2 I2φ U2φ
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变压器原理相关基础知识讲解
风机控制箱
➢交流接触 ➢编号：KM175、KM185、 KM195、 KM1105、 KM1a5、 KM1b5、 KM264、 KM274、 KM275、 KM276、 KM277、 KM278 ➢功能：接通关断风机负载
风机控制箱
温湿度控制器控制器
编号：HT385 功能:通过控制柜内湿度控制柜内湿度 注：长按SET键显示5U1，按△或▽可增加减少温 度大小，按SET键显示5U2，按△或▽可增加减少 湿度大小，通过控制加热器EH1控制柜内湿度在合 理范围内。
在变压器正常运行时，阀位 于开启状态，油可以自由通 过。一旦储油柜中的油以不 正常的流速流到油箱时，阀 将自动关闭，以防止储油柜 中大量的变压器油浇到燃烧 的火焰上，造成火焰加剧。 如右图所示。
灭火装置工作原理 当变压器因故障着火时，着火点附近的探测器就会将着火信号
发送到控制屏，同时变压器本体的气体继电器将重瓦斯信号发送到 控制屏，当控制屏接收到这两种信号后，先打开灭火箱中的排油阀 将变压器油箱顶部的适量热油（油面距箱顶的距离一般在150mm左 右）排出，此时变压器储油柜里的油经过关闭阀向变压器油箱里排 油，由于通过关闭阀的油流涌动从而使得关闭阀关闭以防止储油柜 内的油流入变压器油箱，当变压器油箱排出适量的热油后，灭火箱 中的氮气阀打开，氮气瓶中的高压氮气充入变压器油箱下部，对油 箱内上下油层搅动混合，使燃烧中的油的温度冷却到燃点以下，同 时，氮气覆盖在油层表面，使变压器油箱顶部油层表面与空气隔开， 以达到迅速灭火的目的.
绝缘套管
➢变压器绕组的引出线从油箱内部引到油箱外时必须 经过绝缘套管，使引线与油箱绝缘。 ➢绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。 1kV以下采用实心瓷套管；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。 ➢电压等级越高，级数越多，目的是为了增大表面放 电距离。
电机学_第2章讲义_变压器
➢ 1.铁心（铁芯）
✓ 磁路部分 ✓ 硅钢片叠成（减少涡流损耗），彼此绝缘 ✓ 铁心柱 ✓ 铁轭 ✓ 冲片
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三、电力变压器的基本结构
2.绕组 ➢ 电路部分 ➢ 分类：按绕组在铁芯中的排列分两大类
✓ 铁芯式、铁壳式
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四、额定值
➢ 额定容量：SN
➢ 额定电压：线电压：U1N、U2N
➢ 额定电流：线电流：I1N、I2N
➢ 单相：I1N＝SN／U1N； I2N＝SN／U2N
➢ 三相：
I1N
SN , 3U1N
I2N
SN 3U2N
➢ 定额频率：fN=50Hz
➢ 相数：单相、三相
➢ 额定效率
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➢ 电力变压器都用铁芯式
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三、电力变压器的基本结构
➢ 2.绕组
✓低压绕组靠近铁芯——为绝缘方便 ✓绕组的基本形式：
▪ 同芯式：高低压绕组均做成圆筒形，同心地套 在铁芯上
▪ 交叠式（饼式绕组）：做成线饼，交错排列。
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三、电力变压器的基本结构
✓ 三相变压器
▪ 原方：首端 A B C， 末端 X Y Z， 零线 N ▪ 副方：首端 a b c， 末端x y z ， 零线n ▪ 空载：下标加0
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二、电磁物理现象
➢ 1.交变的：u1
i0
F0
N 1i0
e1 e2
变压器的基础知识
变压器的基础知识一.变压器：是一种静止的电机，它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。
换句话说，变压器就是实现电能在不同等级之间进行转换。
二.结构：铁心和绕组：变压器中最主要的部件，他们构成了变压器的器身。
铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。
铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。
铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。
铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料——硅钢片叠成。
硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为0.35～0.5mm，两面涂以厚0.02～0.23mm的漆膜，使片与片之间绝缘。
绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或铝绝缘导线绕制而成。
一次绕组（原绕组）：输入电能二次绕组（副绕组）：输出电能他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。
其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。
从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。
由于同心式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压器中。
其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护装置等部件。
三.额定值额定值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。
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：1.额定容量SN额定容量是指额定运行时的视在功率。
以VA、kVA或MVA表示。
由于变压器的效率很高，通常一、二次侧的额定容量设计成相等。
2.额定电压U 1N 和U 2N正常运行时规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压U 1N 。
二次侧的额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。
额定电压以V 或kV 表示。
变压器详细讲解
变压器详细讲解变压器是一种电气设备，主要用于将交流电能从一种电压等级转换为另一种电压等级。
变压器的工作原理基于电磁感应现象，利用两个或多个线圈之间的磁场变化来实现电压的转换。
以下是变压器详细讲解：1. 基本结构：变压器主要由磁性材料制成的铁芯和绕组组成。
铁芯用于传递磁场，绕组则用于承载电流。
绕组通常用导线绕制，并分为高压绕组和低压绕组。
2. 原理：当交流电流通过高压绕组时，会在铁芯上产生磁场。
磁场的变化进而在低压绕组中产生电动势，从而实现电压的转换。
电压转换的大小取决于绕组之间的匝数比例。
3. 分类：根据用途和结构，变压器可分为以下几类：a. 配电变压器：用于配电系统，将高压电能转换为低压电能供给用户。
b. 电力变压器：用于发电、输电和配电系统中，实现电压的升高和降低。
c. 仪用变压器：用于电气测量和控制设备，提供标准电压信号。
d. 特殊变压器：如电炉变压器、整流变压器等，用于特殊场合的电压转换。
4. 参数：变压器的主要参数包括：a. 额定容量：表示变压器能承载的最大功率。
b. 额定电压：表示变压器输入和输出的电压等级。
c. 电压比：高压绕组与低压绕组之间的匝数比例，决定了电压转换效果。
d. 效率：表示变压器将电能转换为磁能和磁能转换为电能的能力。
5. 应用：变压器广泛应用于电力系统、工业生产、家电产品等领域。
例如，在家用电器中，变压器用于调节电源电压，以适应不同设备的电压需求。
6. 变压器的维护与安全：为确保变压器正常运行，需要定期进行检修和维护。
同时，应注意防止变压器过载、短路等事故，确保使用安全。
总之，变压器是一种重要的电气设备，它通过电磁感应实现电压的转换。
了解变压器的工作原理、分类和应用，有助于我们更好地在实际工程中选择和使用合适的变压器。
变压器知识讲解
变压器第一部分 变压器一、变压器运行参数和测量方法1、配电变压器容量选择的一般要求通常，在确定配电变压器容量以前，应调查了解本单位的用电性质、负荷情况、用电设备数量和容量（千瓦），在那些季节使用、每天使用多少小时、同时使用的设备总共有多少千瓦、最大一台直接启动的电动机的容量是多少千瓦等。
具体地说，选择配电变压器的容量，应遵循以下原则：（1）、要使变压器的容量得到充分利用。
一般情况下，所带的负荷应为变压器额定容量的75％左右。
（2）、要分析用电负荷的性质和用电设备的同时系数。
（3）、为了保证电动机能顺利启动，应考虑最大一台直接启动的电动机的容量与变压器的容量相匹配，即该电动机的容量不超过变压器容量的30％。
（4）、变压器的运行要经济、可靠、并有一定的发展余地。
（5）、应选择低耗节能型变压器。
2、变压器相线电流和相线电压的计算现以一台10/0.4KV,Y/Y0_12接线，额定容量为400KVA 的变压器为例，其相、线电流和相、线电压计算如下：Se=1.732UeIe 或Se=3U φI φ式中Se 为变压器额定容量，KVA ；Ue 为线电压KV ；Ie 为线电流A ；U φ为相电压KV ；I φ为相电流A 。
根据上式可算出：一次线电流：1.233104003=⨯==Ue Se Lel (A)由于是Y 形接法线、相电流相等，即Le=L φ，一次相电流L φ1=23.1安培。
一次线电压Ue1=10KV ，一次相电压为8.5310311===Ue U φKV ；二次线电流57834.0400322=⨯==Ue Se Ie (A)；二次相电流I φ2＝Ie2＝578(A);二次线电压Ue2＝400V;二次相电压2313400322===Ue U φ（V ）。
3、怎样识别变压器绕组的极性和标志？变压器的极性表明高、低压绕组的绕线方向。
例如，单相变压器的高、低压绕组（原、副绕组）与一个共同的主磁通交链．当主磁通交变时．两个绕组内的感应电势便具有一定的极性关系，即在某一瞬间，当一个绕组的某一端头为正（高电位）时．另一绕组的某一个端头也相应为正。
(完整word版)很全的变压器基础知识讲解
很全的变压器基础知识一、变压器原理及分类1．原理：变压器是借助于电磁感应,以相同的频率，在两个或更多的绕组之间，变换交流电压和电流而传输电能的一种静止电器。
其基本原理是电磁感应原理，即“电生磁，磁生电”的一种具体应用.2．分类：电力变压器——用于输配电系统按用途分特种变压器—-用于特殊用途的变压器1．升压变压器:把发电机电压升高2．降压变压器:把输电电压降低3．联络变压器:联接几个不同电压等级电力变压器又分为的系统4．配电变压器:把电压降到用户所需电压5．厂用变压器:供发电厂本身用电特种变压器：整流变压器，电炉变压器等。
3．符号含义：□□□□□□□□—□/□□—防护代号(一般不标，TH-湿热,TA—干热）高压绕组额定电压等级（kV）额定容量（kVA）设计序号（1、2、3……；半铜半铝加b）调压方式（无励磁调压不标，Z—有载调压）导线材质（铜线不标，L-铝线)绕组数（双绕组不标，S-三绕组,F—双分裂绕组)循环方式(自然循环不标,P—强迫循环）冷却方式（J—油浸自冷，亦可不标，G-干式空气自冷，C—干式浇注绝缘，F—油浸风冷,S—油水冷)相数（D—单相，S—三相）绕组耦合方式（一般不标，O—自耦）4．油浸变压器(电力）的基本组成：变压器主要由下列部分组成：铁心器身绕组引线和绝缘油箱本体（箱盖、箱壁和箱底或上、下节变压器油箱油箱）油箱附件（放油阀门)调压装置——无励磁分接开关或有载分接开关保护装置——储油柜、油位计、安全气道、吸湿器、油温元件、净油器、气体继电器等出线装置高、中、低压套管、电缆出线等二、组件1．压力释放阀1．1用途及工作特点压力释放阀是用来保护油浸电气设备，例如变压器、高压开关、电容器、有载分接开关等的安全装置，可以避免油箱变形或爆裂。
当油浸电气设备内部发生事故时，油箱内的油被气化，产生大量气体，使油箱内部压力急剧升高。
此压力如不及时释放，将造成油箱变形甚至爆裂。
安装压力释放阀，就是油箱压力升高到释放阀的开启压力时，释放阀在2ms内迅速开启，使油箱内的压力很快降低。
《变压器》 讲义
《变压器》讲义一、变压器的基本概念在我们日常生活和工业生产中，电的应用无处不在。
而变压器，作为电力系统中至关重要的设备，起着改变电压大小的关键作用。
简单来说，变压器就是一种利用电磁感应原理，将一种交流电压转换成另一种交流电压的电气设备。
它由铁芯和绕在铁芯上的两个或多个绕组组成。
变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当交流电流通过一个绕组（称为初级绕组）时，会在铁芯中产生交变的磁通。
这个交变磁通会穿过另一个绕组（称为次级绕组），从而在次级绕组中感应出电动势。
如果次级绕组的匝数与初级绕组不同，那么输出的电压就会相应地改变。
二、变压器的分类变压器的种类繁多，按照不同的分类方式可以分为多种类型。
1、按用途分类电力变压器：用于电力系统中，将发电厂发出的电能升压输送到远距离的用电地区，然后再降压分配给用户。
特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等，用于特殊的工业场合。
仪用变压器：包括电压互感器和电流互感器，用于测量和保护电路。
2、按相数分类单相变压器：适用于单相交流电路。
三相变压器：用于三相交流电路。
3、按绕组数量分类双绕组变压器：具有一个初级绕组和一个次级绕组。
三绕组变压器：有三个绕组，可以实现多种电压变换。
4、按冷却方式分类油浸式变压器：将铁芯和绕组浸泡在绝缘油中，以提高散热效果。
干式变压器：依靠空气自然冷却或风机冷却，无需绝缘油。
三、变压器的结构变压器的结构主要包括铁芯、绕组、绝缘材料、油箱、冷却装置等部分。
1、铁芯铁芯是变压器的磁路部分，通常由硅钢片叠成。
硅钢片具有良好的导磁性能和较低的磁滞损耗，能够有效地减少铁芯中的磁通损失。
2、绕组绕组是变压器的电路部分，一般用铜线或铝线绕制而成。
初级绕组和次级绕组按照一定的规律绕在铁芯上，以实现电磁感应。
3、绝缘材料为了保证绕组之间、绕组与铁芯之间的绝缘性能，需要使用各种绝缘材料，如绝缘纸、绝缘油等。
4、油箱油箱用于存放变压器油，同时也起到散热和保护铁芯、绕组的作用。
电机学变压器的基本作用原理
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(五)绝缘套管
❖ 绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。 (导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的 端点联接，在外面的一端与外线路联接。)
❖ 在瓷套和导电杆间留有一道充油层——充油套管
❖ 套管外形常做成伞形，电压愈高、级数愈多。
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（一)、铁芯——变压器的磁路
❖ 电力变压器的铁心是由0.35mm厚的冷轧硅钢 片叠成。减少涡流损耗，提高导磁系数。
铁轭
铁心柱
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铁芯的交叠装配
❖ 单相变压器铁心叠法，偶数层刚好压着奇数层 的接缝，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于 流通 ——接逢处气隙小
e 2 有效值 E 2 E 2 m / 2 2 fN 2 m
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图2-8
2、电压变比
❖ 变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 ❖ 电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。 ❖ 略去电阻压降和漏磁电势
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四、励磁电流的三个分量
❖ 忽略电阻压降和漏磁电势，则U1＝E1＝4.44fN1m。 m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也 为一定值
配电变压器
❖ 输送同样的功率，电 压低则电流大，一方面由于大
电流在输电线路上引起损耗，另一方面大电流在线
路阻抗上产 生大的压降，受电端电压很低，电能传
送不出去。只有高电压能整将理课电件 能输送到远方。
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U1
U1
I1
= Z K*
上式表明，阻抗电压就是变压器短路并且短路电流达额定 值时所一次侧所加电压与一次侧额定电压的比值，所以称 为短路电压。
短路电压电阻(有功)分量百分值 : ukR % = I1 Rk 750 C ×100% U1
短路电压电抗(无功)分量百分值 : ukX % = I1 X k ×100% U1
3）由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很 少，忽略铁损，认为 Pk = PCu 。
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4）参数计算
Z k= U k Ik
Rk = Pk I k2
X k = Z k2 − Rk2
对T型等效电路：
R1
≈
R
2'=
1 R2k
'1 X 1≈ X 2= 2 X k
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24
注意：存在有相互关系的四个物理量（U、I、Z、S） 中，所选基值的个数并不是任意的，当某两个物理量 的基值已被确定，其余物理量的基值跟着确定。
例如单相变压器，选定一次侧的额定电压U1N和额定 电流I1N作为电压和电流的基值：
一次侧阻抗的基值即：Z1b=Z1N=U1N/I1N 一次侧功率的基值即：S1b=S1N=U1NI1N
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U k=
u1k U1
×100% =I1 × Z K ×100% = Z K
U1
U1
= Z K*
I1
短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻
抗又直接影响变压器的运行性能。
从正常运行角度看，希望它小些，这样可使漏阻抗压 降小些，副边电压随负载波动小些；但从限制短路电 流角度，希望它大些，变压器发生短路时，相应的短 路电流就小些。
一、空载试验 二、短路试验 三、短路电压
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一、空载实验
目的：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率 来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。
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说明
标么值
=
某物理量实际值 该物理量基准值
• 标幺值在其原符号右上角加“*”号表示。
• 基值采用下标“b”。 例：U1 ⇒ U1、∗ Ub
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二、基值的确定
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1. 基值的选取是任意的，通常以额定值为基准值。 2. 各侧的物理量以各自侧的额定值为基准；
P0* I0*2
P* = cosϕ
Rk* = Pk*
Q* = sin ϕ
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例1：证明
Zm* =
1
I
* 0
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Zm*=
Zm = Zm Z1 U1 / I1
= I1
= I1 = 1 *
U1 / Zm I0
I0
例2：证明 Rm*=
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二、短路实验
目的：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计 算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。
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3-6 标么值 一、定义
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实际值：有名值
在电力工程中，对电压 、 电流 、 阻抗和功率等物理量
的计算，常常采用其标么值。
先选定一个物理量的同单位某一数值作为基准值
（简称基值）然后取该物理量的实际值与该基准值
相比所得的比值即称为该物理量的标么值，即
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三、短路电压——标在铭牌上的参数 短路电压，短路阻抗Zk75℃与一次侧额定电流I1N的乘积。
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K= U1 U 20
I 0 % = I 0 100 % I1
Zm = U1 = U1 I0 I0
Rm
=
P0
2
I0
X m = Zm2 − Rm2
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要求及分析： 1）低压侧加电压，高压侧开路； 为了便于测量和安全，空载实验一般在低压绕组上加电 压UN，高压绕组开路。 2)电电U1在0 ~ 1.2U N范围单方向调 , 测 U20 , I0和P0 ,画出 I0 = f(U1 )和P0 = f(U1 )曲线
试验时的室温
7）若要得到低压侧参数，须折算； 短路试验时电压加在高压侧，测出的参数是折算到高压 侧的数值，如需要求低压侧的参数应除以k2。
k：高压侧对低压侧的变比
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8）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相
值；
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U1
短路阻抗电压 的电阻分量
X*k=
Xk= Xk Z1 U1 /I1
= I1 X k = Ukx = Ukx*
U1
U1
短路阻抗电压
的电抗分量
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2、缺点
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标么值没有单位，物理意义不明确。
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为何是一条曲线？
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3）空载电流和空载功率必须是额定电压时的值，并以此 求取励磁参数；
Zm与饱和程度有关关,,计算励磁参数.
4）若要得到高压侧参数，须折算；
注:测得的值为归算到低压侧的值,如需归算到高压侧时参 数应乘k2
k：高压侧对低压侧的变比
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5）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为 相值；
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P三 = P1 ± P2
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线值以额定线值为基准值，相值以额定相值为基准 值； 单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相 值为基准值；
例如：变压器一、二次侧：S1b=S2b=SN、U1b=U1N、U2b=U2N 三相变压器基值：Sb=SN=3UNΦINΦ=√3UNIN
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5）记录实验室的室温；
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6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。
T0 + 75
R K ( 75 0 c ) = R K T0 + θ
Z K = (750 c) R 2 K (750 c) + X K2
T0=234.5℃
P0*
I
*2 0
R*m =
Rm Z1
= Rm Z1
Rm I02 =2
I0U1 / I1
P0 =2 2
I0U1 I1 / I1
=
P0
S (I0 / I1 )
2=
P0* I0*2
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采用标幺值时，变压器的短路阻抗标幺值与额定电流下
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④ 相电压和线电压标幺值恒相等，相电流和线电流标 幺值恒相等；
一次侧有U1
=
3U1φ
⇒
U
=
* 1
U1 = U1
3U1φ = U1*φ 3U1φ
⑤ 某些意义不同的物理量标么值相等
Zm*= 1
I
* 0
Zk* = U k*
R*m=
4
二次侧开路，一次侧加额定电压。测量电压U1、空载 电流I0、输入功率P0和开路电压U20。
因变压器空载时无功率输出，所以输入的功率全部消 耗在变压器的内部，为铁芯损耗和空载铜耗之和。
Q Rm >> R1 X m >> X1σ 空载电流I0很小
pFe>>I02R1，故可忽略空载铜耗，认为P0≈pFe=I02Rm
U1k = Z k 75 0 C I1
短路电压也称为阻抗电压。