变压器结构简介
变压器基本结构
变压器基本结构变压器是一种将电能从一个电路转移到另一个电路的电气设备。
变压器是交流电能系统的重要组成部分，广泛应用于电力系统、通信系统、计算机、家用电器、工业控制等领域。
在实际应用中，变压器承担着很重要的任务，它们将一种电压水平转换为另一种电压水平，以便适应不同的负荷要求。
在变压器的工作过程中，电能通过电磁感应传递，在转换电压的同时，还能隔离输入和输出电路，从而保证了电气安全。
本文将介绍变压器的基本结构。
1. 磁路结构变压器的磁路结构包括环形磁心和铁芯。
磁心是由硅钢片组成的环形结构，用于传递磁场。
铁芯是由铁磁材料制成的绕组固定支架，其作用是支撑磁心。
铁芯和磁心的组合形成了变压器的磁路，同时也决定了变压器的功率和性能。
2. 主绕组和副绕组变压器的主绕组和副绕组由导线绕制而成。
主绕组通常是高电压侧或输入侧的绕组，副绕组通常是低电压侧或输出侧的绕组。
主绕组和副绕组之间通过磁路耦合相互作用。
3. 绝缘结构为了保证变压器的安全可靠，主绕组和副绕组之间需要有绝缘结构来隔离它们。
通常采用油浸式绝缘，也就是用绝缘油将绕组包围起来。
绝缘油既能隔离绕组，又能冷却变压器。
4. 冷却结构变压器在工作过程中会发热，需要采取有效的冷却措施进行散热。
变压器的冷却结构包括自然冷却和强制冷却两种形式。
自然冷却是利用空气流动进行散热，强制冷却则是通过外部冷却器或风扇来强制散热。
5. 外壳结构为了保护变压器内部结构，并且防止操作人员触电，变压器还需要外壳结构进行保护，常用的材料有钢板、铝板等。
外壳还包括观察窗、跳闸机构等设备。
总之，变压器是一种非常重要的电气设备，广泛应用于工业和民用领域。
其基本结构包括磁路结构、主绕组和副绕组、绝缘结构、冷却结构和外壳结构等部分。
变压器的性能和功率主要取决于磁心、绕组和绝缘结构的质量和设计。
变压器结构简介与工作原理
变压器结构简介与工作原理一、变压器结构简介变压器是一种用来改变交流电压的电气设备，由于其结构简单、使用方便以及功率传输效率高等优点，被广泛应用于电力系统、工业生产和家庭用电等领域。
下面将详细介绍变压器的结构。
1. 主要构件(1) 铁心：变压器的铁心是由硅钢片叠压而成，用于提供磁路，减小磁阻，提高磁通的传导效率。
(2) 绕组：变压器的绕组是由导线绕制而成，分为高压绕组和低压绕组。
高压绕组用于接收高电压输入，低压绕组用于输出降压后的电压。
(3) 绝缘材料：绝缘材料用于隔离绕组和铁心，防止电流短路和漏电。
(4) 冷却系统：变压器中会产生一定的热量，为了保证变压器的正常运行，需要采用冷却系统进行散热，常见的冷却方式有自然冷却和强制冷却。
2. 结构类型根据变压器的用途和结构特点，可以分为多种类型，常见的有：(1) 功率变压器：用于电力系统中的电压变换和功率传输。
(2) 隔离变压器：用于隔离高压和低压电路，保护人身安全。
(3) 自耦变压器：通过共享一部份绕组来实现电压变换。
(4) 调压变压器：用于调节电压，保持输出电压的稳定性。
二、变压器工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应的原理，通过变换磁场的方式来改变电压。
下面将详细介绍变压器的工作原理。
1. 电磁感应根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
变压器利用这一原理，通过交变电流在绕组中产生交变磁场，从而在另一绕组中诱导出相应的电动势。
2. 工作过程(1) 高压绕组：当高压绕组接通交流电源时，高压绕组中的电流会产生交变磁场，磁场的变化会通过铁心传导到低压绕组。
(2) 磁感应耦合：由于铁心的导磁性，磁场会在铁心中形成闭合磁路，从而将磁感应耦合到低压绕组。
(3) 低压绕组：低压绕组中的电流受到磁感应的影响，产生相应的感应电动势，输出降压后的电压。
3. 变压比变压器的变压比是指高压绕组与低压绕组的匝数之比。
根据电磁感应定律，变压比等于高压绕组与低压绕组的电压之比，即：变压比 = 高压绕组匝数 / 低压绕组匝数通过调整绕组的匝数比例，可以实现不同的电压变换。
变压器的结构
变压器的结构(一)铁心铁心是变压得的磁路部分，为了提高导磁性能及减小磁滞、涡流损耗，铁心通常采用厚0.35mm或0.5 mm且表面涂有绝缘漆的硅钢片叠制而成。
(二)绕组和分接头开关绕组是变压器的电路部分，大多用包有绝缘的银导线绕制而成。
通常将高、低乐绕组同心地套装在铁心柱上，为便于绝缘，一般低压侥组在里面，高压绕组套在外面。
为了能在一定范围内调节变压器输出电压，变压器高压绕组一一般设有抽头(分接头)，通过改变分接头开关的位置，可改变高乐绕组的有效臣数，从而改变变压器的变比，以调节输出电压。
分接开关的操作柄设在油箱顶上，分为无载调压(无激磁压)和有载调压。
前者必须在变压器停电的情况下切换。
中小型变压器有三个分接头，其调压范围为±5%、±2.5%、0。
(三)油箱和散热器油箱内放置铁心、绕组和分接头开关，并盛满作为绝缘和传热介质的变压器油。
变压器油是一种从石油中提炼出来的绝缘油，要求十分纯净，不能含杂质和水分。
变压器运行时，电流通过绕组产生钢损以及铁心中的磁滞和涡流损耗产生的铁损都要产生热量。
为避免温升过高，油箱四周焊有散热片，以增加做热面积。
容量较大的变压器在油箱外装设空气自冷的散热器。
容量更大的变压器可加风冷(散热器上加风扇)或理迫油循环(用油泵使油循环)风冷。
巨型变压器采用强迫油循环水冷(用油泵使油经水冷却器冷却并循环)和水内冷(绕组果用空心导线绕制，内通冷却水)，其油箱外壁不需要再装散热器，可使体积大为减小。
(四)油枕、吸湿器、防爆管和瓦斯缝电器油枕又名储油柜，装在油箱盖上方，油枕下部用油管与油箱相联，箱内的油充满至油枕高度的一半左右，与空气接触面积也就局限于油枕内的较小油面，以减轻油的受潮和氧化。
在变压器温度变化时，油枕提供变压器油热胀冷缩的余地，使油箱内始终充满油。
油枕内油面高度可从油表上看出。
吸湿器是一个玻璃圆筒,内装硅胶或氧化钙等吸潮物质，有小管与油枕上部空间相通，空气从吸湿器下部进人，经吸湿器吸除水分后才进入油枕。
变压器的构造及各部件的功用是什么
变压器的构造及各部件的功用是什么?答:变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕以及绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。
其各部分的功用如下。
(1)铁芯。
铁芯是变压器的磁路部分;为了降低铁芯在交变磁通作用下的磁滞和涡流损耗,铁芯采用厚度为0.35mm或更薄的优质硅钢片叠成。
目前厂泛采用导磁系数高的冷轧晶粒取代硅钢片,以缩小体积和重量,也可节约导线和降低导线电阻所引起的发热损耗。
铁芯包括铁芯柱和铁轭两部分。
铁芯柱上套绕组,铁轭将铁芯柱连接起来,使之形成闭合磁路。
按照绕组在铁芯中的布置方式,变压器又分为铁芯式和铁壳式(或简称芯式和壳式)两种。
单相二铁芯柱。
此类变压器有两个铁芯柱,用上、下两个铁轭将铁芯柱连接起来,构成闭合磁路。
两个铁芯柱上都套有高压绕组和低压绕组。
通常,将低压绕组放在内侧,即靠近铁芯,而把高压绕组放在外侧,这样易于符合绝缘等级要求。
铁芯式三相变压器有三相三铁芯柱式和三相五铁芯柱式两种结构。
三相五铁芯柱式(或称三相五柱式)也称三相三铁芯柱旁轭式,它是在三相三铁芯柱(或称三相三柱式)外侧加两个旁轭(没有绕组的铁芯)而构成,但其上、下铁轭的截面和高度比普通三相三柱式的小。
从而降低了整个变压器的高度。
三相三铁芯柱,它是将三相的三个绕组分别放在三个铁芯柱上,三个铁芯柱也由上、下两个铁轭将芯柱连接起来,构成闭合磁路。
绕组的布置方式同单相变压器一样。
三相五铁芯柱,它与三相铁芯相比较,在铁芯柱的左右两侧多了两个分支铁芯柱,成为旁扼。
各电压级的绕组分别按相套在中间三个铁芯柱上,而旁轭没有绕组,这样就构成了三相五铁芯柱变压器。
由于三相五柱式铁芯各相磁通可经旁轭而闭合,故三相磁路可看作是彼此独立的,而不像普通三相三柱式变压器各相磁路互相关联。
因此当有不对称负载时,各相零序电流产生的零序磁通可经旁轭而闭合,故其零序励磁阻抗与对称运行时励磁阻抗(正序)相等。
中、小容量的三相变压器都采用三相三柱式。
大容量三相变压器.常受运输高度限制,多采用三相五柱式。
变压器结构图解
变压器结构图解变压器的基本结构部件是铁心和绕组，由它们组成变压器的器身。
为了改善散热条件，大、中容量变压器的器身浸入盛满变压器油的封闭油箱中，各绕组与外电路的连接则经绝缘套管引出。
为了使变压器平安牢靠地运行，还设有储油柜、气体继电器和平安气道等附件。
(一)铁心铁心既作为变压器的磁路;又作为变压器的机械骨架。
为了提高导磁性能、削减交变磁通在铁心中引起的损耗，变压器的铁心都采纳厚度为0.35-0.5mm的电工钢片叠装而成。
电工钢片的两面涂有绝缘层，起绝缘作用。
大容量变压器多采纳高磁导率、低损耗的冷轧电工钢片。
电力变压器的铁心一般都采纳心式结构，其铁心可分为铁心柱(有绕组的部分)和铁轭(联接两个铁心柱的部分)两部分。
绕组套装在铁心柱上，铁轭使铁心柱之间的磁路闭合。
在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时，多采纳交叠式装配，使各层的接缝不在同一地点，这样能削减励磁电流，但缺点是装配简单，费工费时。
在一般变压器中，铁心柱截面采纳外接圆的阶梯形。
只有当变压器容量很小时才采纳方形。
沟通磁通在铁心中会引起涡流损耗和磁滞损耗，使铁心发热。
在大容量变压器的铁心中，往往设置油道。
铁心浸在变压器油中，当油从油道中流过时，可将铁心中的热量带走。
(二)绕组绕组是变压器的电路部分，用来传输电能，一般分为高压绕组和低压绕组。
接在较高电压上的绕组称为高压绕组;接在较低电压上的绕组称为低压绕组。
从能量的变换传递来说，接在电源上，从电源汲取电能的绕组称为原边绕组(又称一次绕组或初级绕组);与负载连接，给负载输送电能的绕组称副边绕组(又称二次绕组或次级绕组)。
绕组一般是用绝缘的铜线绕制而成。
高压绕组的匝数多、导线横截面小;低压绕组的匝数少、导线横截面大。
为了保证变压器能够平安牢靠的运行以及有足够的使用寿命，对绕组的电气性能、耐热性能和机械强度都有肯定的要求。
绕组是根据肯定规律连接起来的若干个线圈的组合。
依据高压绕组和低压绕组相互位置的不同，绕组结构型式可分为同心式和交叠式两种。
变压器的结构
变压器的结构
变压器中最主要的部件是铁心和绕组，它们构成了变压器的器身。
1.铁心
铁心由心柱和铁轭两部分组成，心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。
为减少铁心损耗，铁心用厚0.35~0.50mm 的硅钢片叠成。
变压器铁心的叠法，偶数层刚好压着奇数层的接缝(铁心回路不能有间隙，这样才能尽可能减小变压器的励磁电流，因此两层铁心叠片的接缝要相互错开)。
2.绕组
绕组是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。
其中输入电能的绕组称为一次烧组(或原绕组)，输出电能的绕组称为二次绕组(或副绕组)，它们通常套装在同一心柱上。
一次和二次绕组具有不同的匝数、电压和电流，其中电压较高的绕组称为高压绕组，电压较低的称为低压绕组。
高压绕组的匝数多、导线细，低压绕组的匝数少、导线粗。
从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组可分成同心式和交迭式两类。
同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上，如图2.4所示。
交迭式绕组的高、低压绕组沿心柱高度方向互相交迭地放置，交迭式绕组用于特种变压器中。
同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力变压器均采用这种结构。
3.变压器油、油箱和冷却装置
电力变压器绕组与铁心装配完后用夹件紧固，形成变压器的器身。
变
压器器身装在油箱内，油箱内充满变压器油。
变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。
变压器油起两个作用:绝缘和冷却。
第三章 变压器的结构
二、铁心的有关概念
（4）填充系数：又称利用系数，是指由阶梯形组成
的铁心柱的截面积与芯柱外接圆面积之比值。在 一定的直径下，铁心柱的截面积越大，即阶梯级 数越多，则填充系数越大。但阶梯的级数越多， 叠片的规格也越多，从而使铁心的制造工艺复杂化。
三、铁心的装配方法
（1）直接缝 特点：是加工和叠片 都比较方便，搭接面 积大，因此所叠装的 铁心结构强度好、整 体性强、不易变形。 但只能用于热轧硅钢 片。
6、铁心用硅钢片简述
对硅钢片的表面处理 硅钢片涂绝缘漆，其目的是限制涡流回路，使涡流只能在一 片中流动，这样涡流回路阻抗较大，限制了涡流的数值。 对硅钢片的绝缘漆层要求是： 1）涂刷均匀，漆膜光滑不宜过厚（漆膜过厚要降低叠片系 数），附着力强，能抗冲击和弯曲。 2）要求漆膜具有良好的绝缘性、耐热性、防潮性，并且要 求干燥快。 对硅钢片的厚度选用： 通常在0.23~0.5mm左右。ABB公司常用有0.23mm和0.3mm 两种，目的是为了限制硅钢片的涡流损耗以及由此而引起主磁 通的削弱。
4、常用铁心的结构特征及其适用范围
（3）单相二柱旁轭式叠铁心（四柱铁心） 应用：高压和超高压大容量单相电 力变压器。
（4）三相三柱式叠铁心 应用：各种三相变压器。它是三相 变压器最广泛应用的典型结 构。
4、常用铁心的结构特征及其适用范围
（5）三相三柱旁轭式 叠铁心（五柱铁心） 应用：大容量三相电力 变压器。主要是 用来降低铁心的 高度，便于运输
变压器叠片全斜接缝
三、铁心的装配方法
全斜接缝
四、铁心的夹紧
1、夹紧的目的 铁心的夹紧主要是为了能承受器身起吊时 的重力及变压器在发生短路时，绕组作用 到铁心上的电动力； 可以防止变压器在运行中，由于硅钢片松 动而引起的振动噪声。
(完整版)变压器结构简介
变压器分类
从冷却和绝缘介质的不同可归纳以下几类： 油浸式变压器：采用矿物油作为冷却和绝
缘介质的变压器。 气体绝缘变压器：采用人工合成某种气体
（SF6气体）作为冷却和绝缘介质的变压 器 干式变压器：用空气冷却，固体绝缘介质 的变压器。
变压器两大基本结构形式：
壳式变压器 芯式变压器
它们的区别主要在磁路即铁心分布上。 壳式变压器铁心的轭包围住线圈，好象形成一个外 壳，因此而得名。 芯式变压器铁心大部分在线圈之中，只一部分在线 圈之外构成铁轭作为磁回路。
变压器铁心结构
铁心在变压器中构成一个闭合的磁路．又是安装线 圈的骨架．对变压器电磁性能和机械强度是极为重 要的部件。但对大多数变压器来说是采用叠积式的 铁心。对心式变压器来说，套装线圈的铁心柱总是 由多级叠片组成一个近似圆形的截面，以求得在圆 形线圈内部更有效地利用空间．铁轭即不套线圈的 部分一般可与心柱的截面形状相同，但有时为降低 铁心高度采用变形轭，这时铁轭截面可做成矩形、 椭园形，再进一步要求降低铁心高度时，就要应用 旁轭，旁轭截面形状一般均为椭园形或矩形。
线圈的类型及其特点
根据结构和工艺特点，线圈可分为以下几种基本类 型：
一、层式线圈 1）圆筒式线圈 2）箔式线圈 二、饼式线圈 1）连续式线圈 2）纠结式线圈 3）内屏蔽式线圈 4）螺旋式线圈
圆筒式线圈
圆筒式线圈有单层、双层、多层的结构，单层多 用于小容量变压器的低压圈，大容量变压器调压 线圈有时也采用单层圆筒式结构。
变压器端部绝缘结构
变压器端部绝缘结构是指绕组的端部对上下铁轭 之间的绝缘。 由于上下铁轭的几何形状而使该部 位的电场是极不均匀的电场。绕组的端部往往要 承受较高幅值的工频和冲击电压。由于电极形状 差所以不得不增加电极之间的距离。端部绝缘距 离增大，将使变压器铁窗高度增加，变压器体积 和重量也随之增加。因此要求在不增加成本,不降 低绝缘强度的前提下尽可能的减小端部的绝缘距
电力知识-变压器的基本结构
变压器的基本结构
变压器主要由：铁芯、绕组、绝缘以及辅助设备组成。
1、铁芯铁芯是变压器的磁路部分，又作为器身骨架。
为了减少磁滞和涡流损失，提高导磁性能，多采用导磁性能较好的 0.35 或 0.5mm 厚的冷扎硅钢片叠装而成，各片间彼此绝缘。
铁芯分为芯式和壳式两种。
电力变压器的铁芯结构型式普遍采用芯式铁芯。
叠装而成的铁芯用特殊的夹件结构夹紧。
为了防止铁芯悬浮放电，铁芯必须一点接地。
2、绕组绕组是变压器的电路部分，常用导电性能较好的铜线或铝线绕制而成。
匝数多的绕组则工作电压高，称为高压绕组；匝数少的绕组则工作电压低，称为低压绕组。
不论是高压还是低压绕组，接在电压侧的称为原绕组或一次绕组，接负载侧的称为副绕组或二次绕组。
一般电力变压器绕组也都是采用同心绕组，将高、低压绕组同心的套装在铁芯上，且低压在里，高压在外。
3、绝缘变压器的内部绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分。
主绝缘是指绕组对地之间，相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘。
纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部分之间，例如层间、匝间、绕组与静电屏蔽之间的绝缘。
4、辅助设备。
指油箱、油枕、呼吸器、压力释放装置、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、净油器等。
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
变压器组成结构
变压器组成结构
变压器的组成部分：铁芯、绕组、油箱、油枕、呼吸器、散热器、防爆管和高、低压绝缘套管。
1、铁芯：是变压器电磁感应的磁通路，它是用导磁性能很好的硅钢片叠装组成的闭合磁路。
2、绕组：是变压器的电路部分，它是由绝缘铜线或铝线绕成的多层线圈套装在铁芯上。
3、油箱：是变压器的外壳。
内装铁芯、线圈和变压器油，同时起散热作用。
4、油枕：当变压器油的体积随油温变化而膨胀或缩小是，油枕起着储油及补油的作用，以保证油箱内充满油，油枕还能减少油与空气的接住面，防止油被过速氧化和受潮。
5、呼吸器：油枕内的油是通过呼吸器与空气相同的，呼吸器内装干燥剂，为了吸收空气中的水分和杂质，是油保持良好的电气性能。
6、散热器：当变压器上层油温与下层油温产生温差时，通过散热器形成油的循环，使油经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器油温的作用。
7、防爆管：当变压器内部有故障，油温升高，油剧烈分解产生大量的气体。
使油箱内部压力剧增，这使防爆管玻璃破碎，油及气体从管口喷出，以防止变压器油箱爆炸或变形。
8、高、低压绝缘套管：是变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装置。
变压器结构简介与工作原理
变压器结构简介与工作原理概述：变压器是一种电气设备，用于改变交流电的电压和电流。
它由两个或更多的线圈（称为绕组）和一个磁路铁芯组成。
本文将详细介绍变压器的结构和工作原理。
一、变压器结构：1. 铁芯：变压器的铁芯通常由硅钢片或镍铁合金制成。
它的主要作用是提供磁路，用于传导磁场。
铁芯由许多薄片叠加而成，以减少铁芯中的涡流损耗。
2. 一次绕组：一次绕组是变压器中的输入绕组，通常由较粗的导线制成。
它接收来自电源的电流，并产生磁场。
3. 二次绕组：二次绕组是变压器中的输出绕组，通常由较细的导线制成。
它接收来自一次绕组的磁场，并产生输出电压。
4. 绝缘层：绝缘层用于隔离绕组之间以及绕组与铁芯之间的电气接触，以防止电流短路和绝缘击穿。
5. 冷却系统：大型变压器通常配备冷却系统，以保持变压器在正常工作温度范围内。
冷却系统可以是自然冷却或强制冷却，常见的冷却介质包括油和冷却风扇。
二、变压器工作原理：变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当一次绕组中的交流电流流过时，它会产生一个交变磁场。
这个交变磁场会穿过二次绕组，从而在二次绕组中感应出电压。
具体的工作过程如下：1. 输入电压：输入电源的交流电压施加在一次绕组上。
2. 磁场产生：一次绕组中的交流电流产生一个交变磁场。
3. 磁场传导：交变磁场通过铁芯传导到二次绕组。
4. 电压感应：交变磁场在二次绕组上感应出电压。
5. 输出电压：二次绕组的电压输出到负载中。
变压器的工作原理可以通过下述数学公式表示：V1 / V2 = N1 / N2 = I2 / I1其中，V1和V2分别代表一次绕组和二次绕组的电压，N1和N2分别代表一次绕组和二次绕组的匝数，I1和I2分别代表一次绕组和二次绕组的电流。
三、应用领域：变压器在电力系统中起着至关重要的作用。
它们用于输电、配电和电力转换。
以下是一些常见的应用领域：1. 电力输送：变压器用于将高压电能从发电厂输送到变电站，然后再通过变压器将电能分配到不同的用户。
变压器原理基本结构
变压器原理基本结构变压器（Transformer）是一种利用电磁感应原理来进行电压变换的电器设备。
它由铁芯和线圈组成。
基本结构主要包括铁芯、一次线圈和二次线圈。
1.铁芯：变压器的主要部分是铁芯，它通常采用硅钢片或镍铁合金制成。
铁芯起到集中磁感应线圈的作用，提高磁链的传递效率。
铁芯采用叠压的形式，使得磁场更加集中，并且减小了磁通的损耗。
2.一次线圈：变压器的一次线圈是接在输入端的线圈，也称为“原线圈”或“低压线圈”。
一次线圈由导线绕制而成，其绕制匝数较少。
一次线圈的主要作用是提供输入的电流，产生磁场。
3.二次线圈：变压器的二次线圈是接在输出端的线圈，也称为“副线圈”或“高压线圈”。
二次线圈由导线绕制而成，其绕制匝数较多。
二次线圈的主要作用是输送输出的电流，接收通过铁芯传递过来的磁场。
整个变压器的工作原理基于电磁感应定律。
当交流电流通过一次线圈时，产生的磁场会穿过铁芯，然后再穿过二次线圈。
这个过程中，磁场的变化会导致在二次线圈中产生感应电动势，从而引发电流的流动。
变压器的工作原理可以归纳为以下几个步骤：1.步骤一：当输入的交流电压施加在一次线圈上时，线圈中的电流开始流动。
由于交流电的特性，电流的方向和大小都会不断改变。
2.步骤二：一次线圈中的交流电流产生的磁场通过铁芯传导。
铁芯会集中磁感应线圈，使得磁通更加密集。
3.步骤三：通过铁芯集中的磁通穿过二次线圈，产生感应电动势。
根据电磁感应定律，当磁通的变化穿过一个线圈时，会在线圈中产生感应电动势。
感应电动势的大小取决于磁通的变化率和线圈的匝数。
4.步骤四：感应电动势引发二次线圈中的电流流动。
由于感应电动势的存在，二次线圈中会产生电流，并且电流的方向和大小也会根据输入电流的变化而改变。
通过以上的步骤，变压器实现了电压的升降。
输出电压的大小可以通过变压器的匝数比来调节，原则上，一次线圈绕制的匝数越大，就可以实现较高的输出电压。
变压器结构组成
变压器结构组成
1. 变压器外壳：变压器的外壳通常由钢板或铝合金压制而成，具有良好的耐腐蚀和耐热性能。
2. 铁芯：铁芯是变压器的重要组成部分之一，主要由硅铁片组成。
硅铁片表面被氧化处理，可以减少铁芯损耗，提高了变压器效率。
3. 绕组：绕组一般由导线绕成，可分为低压绕组和高压绕组。
低压绕组一般用铜线缠绕，高压绕组一般用铝棒缠绕。
绕组的质量决定了变压器的性能。
4. 绝缘材料：绕组和铁芯之间需要使用绝缘材料隔离。
一般使用的绝缘材料有油纸、聚酯薄膜和聚乙烯等。
绝缘材料的质量决定了变压器的耐久性。
5. 油箱：油箱是变压器的容器，在油箱内填充一定的绝缘油。
绝缘油不仅可以隔离铁芯和绕组，还可以冷却变压器。
6. 冷却系统：变压器需要通过冷却系统散热，保证其正常运行。
常用的冷却方式有自然冷却和强制风冷却。
7. 保护装置：变压器需要配备各种保护设备保障其安全运行。
常见的保护装置有过流保护、过电压保护、温控保护等。
总之，变压器的结构组成与性能密切相关，每个组成部分都是必不可少的。
只有每一个部分都得到合理的设计和制造，才能保证变压器正常、安全的运行。
变压器的结构及工作原理
变压器的结构及工作原理
1. 变压器的结构
变压器是一种用于升降电压的电器设备，由变压器铁芯、绕组、油箱、散热系统、绝
缘系统等部分组成。
(1) 变压器铁芯
变压器铁芯是由硅钢片按照一定的规则叠压而成的，主要作用是集中磁通并将其导入
绕组，同时减少磁通漏损和铁损。
变压器铁芯的构造形式有C、I、U、EI等。
(2) 绕组
变压器绕组是由铜或铝线缠绕在铁芯上的导线。
绕组包括高压绕组、低压绕组和中性
点绕组。
绕组的质量和结构影响变压器的电性能和使用寿命。
(3) 油箱
变压器油箱是装在变压器铁芯和绕组周围的容器，主要作用是冷却和绝缘，同时也用
于存储变压器油。
(4) 散热系统
变压器的散热系统通常包括风扇、散热片等，用于降低变压器的温度，保证变压器运
行的稳定性和可靠性。
变压器的绝缘系统包括绝缘材料、绝缘结构和绝缘电气测试等，用于保证变压器的安
全可靠性和使用寿命。
变压器的工作原理是基于电磁感应的原理。
当电压在变压器的高压绕组中产生变化时，导致高压绕组中的磁通量随之变化，磁通量的变化产生电磁感应力，导致低压绕组中的电
压也产生变化，从而达到升压或降压的作用。
在变压器中，电压的变化与磁通量的变化成正比。
由此可知，当发生输入电压变化时，变压器的磁通量也会随之变化，影响到输出电压，导致电压的升降。
变压器工作的效率很高，而且体积小，因此广泛应用于各个领域，如电力系统、工厂、家庭等。
变压器结构简介与工作原理
变压器结构简介与工作原理一、变压器结构简介变压器是一种用来改变交流电压的电气设备。
它由铁心和线圈组成，线圈分为主线圈和副线圈。
主线圈通常用来输入电能，副线圈则用来输出电能。
变压器的结构主要包括铁心、线圈、绝缘材料和冷却系统。
1. 铁心：铁心是变压器的主要支撑结构，它由硅钢片叠压而成。
铁心的作用是提供一个低磁阻的通道，使磁场能够有效地通过。
同时，铁心还起到集中磁场的作用，减少磁漏。
2. 线圈：线圈是变压器的核心部份，它由导电材料绕制而成。
主线圈和副线圈分别绕制在铁心的两侧，它们之间通过磁场进行能量传递。
主线圈通常由较粗的导线绕制，而副线圈则由较细的导线绕制。
3. 绝缘材料：绝缘材料主要用于隔离线圈和铁心，以防止电流短路和绝缘破坏。
常用的绝缘材料包括绝缘纸、绝缘漆和绝缘胶带等。
4. 冷却系统：变压器在工作过程中会产生一定的热量，为了保证变压器的正常运行，需要进行散热。
常见的冷却系统包括油冷却和风冷却两种方式。
油冷却通过将变压器浸泡在绝缘油中，利用油的导热性能来散热。
而风冷却则通过风扇将空气吹过变压器表面，以达到散热的目的。
二、变压器工作原理变压器的工作原理基于电磁感应定律，即当通过一个线圈的电流发生变化时，会在另一个线圈中感应出电动势。
1. 磁场产生：当主线圈中通入交流电流时，会在铁心中产生一个交变磁场。
这个磁场会通过铁心传递到副线圈中。
2. 电磁感应：副线圈中的磁场发生变化时，会在副线圈中感应出电动势。
根据电磁感应定律，电动势的大小与磁场变化率成正比。
3. 变压器原理：由于主线圈和副线圈的匝数不同，所以副线圈中感应出的电动势会与主线圈中的电动势不同。
根据电压等于电动势乘以匝数的关系，可以得到变压器的工作原理：当主线圈中的电压改变时，副线圈中的电压也会相应地改变，但其比例与两个线圈的匝数比例相同。
通过变压器可以实现电压的升降，使得电能可以在不同的电压级别之间传递。
这在电力系统中起到了至关重要的作用，使得电能可以高效、安全地传输和分配。
变压器结构简介与工作原理
变压器结构简介与工作原理一、变压器结构简介变压器是一种电气设备，用于改变交流电的电压。
它由两个或多个线圈组成，这些线圈通过磁场耦合在一起。
变压器的结构主要包括铁芯、一次线圈（也称为原边线圈）、二次线圈（也称为副边线圈）和绝缘材料。
1. 铁芯：铁芯是变压器的主要构成部分，通常由硅钢片叠压而成。
它的作用是提供一个低磁阻路径，以便磁场能够有效地传导。
2. 一次线圈：一次线圈是连接到电源的线圈，也称为原边线圈。
当电流通过一次线圈时，它会在铁芯中产生一个磁场。
3. 二次线圈：二次线圈是输出电压的线圈，也称为副边线圈。
当磁场通过二次线圈时，它会诱导出一个电压。
4. 绝缘材料：绝缘材料用于隔离和保护线圈，以防止电流泄漏和短路。
二、变压器工作原理变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当一次线圈中的电流变化时，它会在铁芯中产生一个磁场。
这个磁场通过铁芯传导到二次线圈中，诱导出一个电压。
变压器的工作可以分为两个阶段：磁场建立阶段和磁场崩溃阶段。
1. 磁场建立阶段：当交流电通过一次线圈时，它会产生一个变化的磁场。
这个磁场在铁芯中建立，并通过铁芯传导到二次线圈中。
根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化会诱导出一个电压。
2. 磁场崩溃阶段：当交流电的方向改变时，一次线圈中的电流也会改变。
这样，铁芯中的磁场也会崩溃，并诱导出一个反向的电压。
这个反向的电压可以通过适当的连接方式用于其他应用，例如降低电压或提高电压。
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分别表示一次线圈和二次线圈的电压，N1和N2表示一次线圈和二次线圈的匝数。
根据这个公式，可以通过改变线圈的匝数比例来改变输出电压。
总结：变压器是一种用于改变交流电压的重要电气设备。
它的结构包括铁芯、一次线圈、二次线圈和绝缘材料。
变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律，通过在铁芯中产生和传导磁场来诱导出电压。
通过改变线圈的匝数比例，可以实现对输出电压的调节。
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套 管
套管是变压器的载流组件，对变压器的绝缘性能 有直接影响。 常用的套管型式：注油式、油纸电容式、胶纸式 另外还有油气式套管、电缆套管 注油式用于较低电压等级； 油纸电容式用于高压与超高压。
胶纸套管目前很少应用，宜用于均匀电场中， 当用于不均匀电场中，绝缘性能不稳定。要 保证局部放电量时一般不用胶纸套管。
箔式绕组
使用铜箔或铝箔之间用绝缘材料加以间隔 开。
特点：辅向漏磁通很小，他引起的轴向点 动力不大，抗短路能力强。纵向电容大于 对地电容，冲击电压作用下有良好的冲击 分布
饼式线圈
线圈的线匝在辐向形成线饼（线段）后，再沿轴向排 列的称为饼式线圈。 由扁铜线盘绕形成一个饼状线段，（有若干线绕成 一个饼）为了使线圈的起始头和终了头都在线圈的 外侧，常作成双饼，把双饼外部端头并联或串联起 来组成一个完整的线圈。
为改善变压器在受到冲击电压(大气过电压或操 作过电压)袭击时线圈首端的梯度分布，希望线 圈具有较高的串联电容，因此而发展出纠结式 线圈结构。它是连续式线圈的一个“变种”， 在线段中其相邻导线在电气上不是直接与前一 匝或后一匝相连，而是间隔几个线匝后再串联 起来的．因此相邻导线间不是变压器的“匝电 压”，而是若干倍的匝电压，由于相邻导体间 电压增高达到提高串联电容的目的。所以有的 国家称这种纠结式线圈为“高串联电容线圈”
管之间空间距离和套管沿面爬距。
变压器线圈
对电力变压器来说，其线圈与高压输电线路相连， 当线路上发生单相接地故障或受雷电袭击发生大 气过电压时，以及线路上断路器的动作产生操作 冲击波时．线圈都将承受高于额定工作电压很多 的瞬时过电压，当变压器线端发生短路故障时， 线圈内部将有大于其额定电流许多倍的短路电流， 这种短路电流会在线周内部产生巨大的机械力(轴 向与辐向)，同时会瞬时地使线圈温度升至极高的 危险程度，由此产生了线圈的动热稳定问题。
螺旋式线圈
由若干根扁线沿辐向叠在—· 起，再沿轴向 绕成一个螺旋线式的线圈，它的每—匝即 形成一个“饼式”线段，匝间用横垫块间 隔并既供散热又作绝缘用，因此也属于饼 式线圈结构，螺旋式线圈，可绕成单列或 双列，两个双列可构成四列，有时也用三 列，但三列螺旋的导线换位略复杂一些。 螺旋式线圈多用于大型变压器的低压线圈。
它们的区别主要在磁路即铁心分布上。 壳式变压器铁心的轭包围住线圈，好象形成一个外 壳，因此而得名。 芯式变压器铁心大部分在线圈之中，只一部分在线 圈之外构成铁轭作为磁回路。
பைடு நூலகம்
变压器铁心结构
铁心在变压器中构成一个闭合的磁路．又是安装线 圈的骨架．对变压器电磁性能和机械强度是极为重 要的部件。但对大多数变压器来说是采用叠积式的 铁心。对心式变压器来说，套装线圈的铁心柱总是 由多级叠片组成一个近似圆形的截面，以求得在圆 形线圈内部更有效地利用空间．铁轭即不套线圈的 部分一般可与心柱的截面形状相同，但有时为降低 铁心高度采用变形轭，这时铁轭截面可做成矩形、 椭园形，再进一步要求降低铁心高度时，就要应用 旁轭，旁轭截面形状一般均为椭园形或矩形。
引线之间，纯油隙愈小，电场愈不均匀。 纯油隙之间，低压电压汇流排之间，汇流排对油 箱或其它结构件。 绕组匝间和饼间，饼间绝缘为油隙、纸、纸板， 匝间绕组包有不同厚度绝缘覆盖。 引线之间或小容量变压器绕组匝间，视电压等级 不同，导线外包有不同厚度的绝缘层或覆盖其他 绝缘材料。 油—隔板绝缘，绕组间的主绝缘结构 油—隔板绝缘，绕组对油箱、铁心柱，绕组端部 对铁轭。
变压器分类
从冷却和绝缘介质的不同可归纳以下几类：
油浸式变压器：采用矿物油作为冷却和绝 缘介质的变压器。 气体绝缘变压器：采用人工合成某种气体 （SF6气体）作为冷却和绝缘介质的变压 器 干式变压器：用空气冷却，固体绝缘介质 的变压器。
变压器两大基本结构形式：
壳式变压器 芯式变压器
钟罩式油箱
采用钟罩油箱的变压器在检 修时只需吊开钟罩，器身原 地不动就能暴露出来．这就 不要求运行地点再安装重型 起重设备了。 右图 是罩式 油箱的典型结构。为适应运 输外部的要求，顶部做成斜 面，呈“屋脊”形。下节箱 高度较小，只包含一部分下 轭，除去钟罩后线圈部分可 完全外露。如采用强油循环 导向油冷却结构时，常利用 箱底上两条长袖方向的加强 槽钢兼做导油通道。
变压器结构简介
变压器分类
电力变压器：用于电力系统借以输送电能的变压器。 配变变压器：指容量较小，由较高电压降到最后一 级配电电压， 直接作为配电使用的电力变压器。 换流变压器：在直流输电系统中向变流器供电的电 力变压器。 试验变压器：根据需要，产生高电压和大电流的变 压器。 用于不同工业的专用变压器，例如：电炉变压器、 整流变压器、牵引变压器、启动变压器、矿用变压 器等等。 用于电子工业的变压器。
变压器端部绝缘结构
变压器端部绝缘结构是指绕组的端部对上下铁轭 之间的绝缘。 由于上下铁轭的几何形状而使该部 位的电场是极不均匀的电场。绕组的端部往往要 承受较高幅值的工频和冲击电压。由于电极形状 差所以不得不增加电极之间的距离。端部绝缘距 离增大，将使变压器铁窗高度增加，变压器体积 和重量也随之增加。因此要求在不增加成本,不降 低绝缘强度的前提下尽可能的减小端部的绝缘距 离。
变压器主绝缘结构
绕组之间，绕组对油箱，绕组对铁心柱， 异相绕组之间绝缘结构基本上属于比较均 匀电场，因此采用把大油距分割成小油距 的油隔板结构。
分割有两种类型：一种是大油道厚纸筒结构，它的特点是 在工频和冲击电压下允许油道有放电现象，全部电压有厚 纸筒承受而不被击穿。但这种配合不能保证在试验电压下 固体绝缘不受损伤。因此在高电压等级变压器上不采用。 另一类是薄纸筒小油道绝缘结构。它的基本特点是油体积 减小时，油耐压强度提高。因不同材料具有不同的介电常 数ε，故需要进行合理配置。使油间隙在试验电压下期场 强不超过油间隙起始局部放电场强。
油油套管
油气套管
油纸电容式
变压器散热部件
自冷方式
风冷方式
强油风冷方式
强油水冷方式
随着低损耗技术的发展，采用油浸、自冷式冷 却的容量上限在增加，63000kVA及以下额定容 量的变压器可选用油浸自冷冷却方式。优点是 不要辅助供风扇用的电源．没有风扇所产生的 噪声，散热器可直接挂在变压器油箱上，也可 集中装在变压器附近，油浸自冷式变压器的维 护简单，始终可在额定容量下运行。 如选用可膨胀式片式散热器，变压器可不装储 油柜，并可设计成全密封型，维护量更少了， 一般可在2500kVA及以下配电变压器上采用。
M型
V型
R型
三相自耦 式变压器 高压有载 开关
M型 有载 开关
V型有载开关
压力释放阀
压力释放阀的原理如图，在油箱顶部的阀座由金属盖借弹簧 进行压力密封，此密封压力可通过提高弹簧质量，对弹簧进 行筛选，控制在较小时范围之内。压盖的密封采用双层密封 圈结构。当油箱内压力大于弹簧控制限度后，内层密封即失 效，这时等于增大压盖面积，压盖所受的力突然增大面快速 打开压盖，可以做到在2毫秒内动作启开压盖，释放压力。当 压力降低后压盖可以复位重新实现密封。在平时不会出现密 封不良，进水进气的毛病。压力释放阀目前已由专业厂生产 做为商品提供给变压器应用。其关键技术指标是压力的准确 度和启开时间．常用的数据为动作启开时间．常用的数据为 动作压力54000±10%帕，复位压力30000帕，启动时间不大 于2毫秒。
内屏蔽式（插入电容式）
在连续式绕组中插入一根屏蔽线绕制，增 加绕组纵电容，改善冲击电压时梯度电压 的分布
内屏连续式线圈
纠结连续式（内屏）线圈
变压器油箱结构
大中型变压器油箱主要分为两大类： 1）桶式油箱 2）钟罩式油箱
桶式油箱
桶式油箱制造方便，节省材料， 强度较好。但当检修或检查变 压器器身时．必须用较大的起 重机将器身吊出油箱之外。为 此在安装工地需备有较高的检 修间，并安装起重能力很大的 吊车．这会增加不少建设投 资．因此当变压器容量增大到 一定限度时，运行部门就不希 望采用这种结构
线圈的类型及其特点
根据结构和工艺特点，线圈可分为以下几种基本类 型：
一、层式线圈 1）圆筒式线圈 2）箔式线圈 二、饼式线圈 1）连续式线圈 2）纠结式线圈 3）内屏蔽式线圈 4）螺旋式线圈
圆筒式线圈
圆筒式线圈有单层、双层、多层的结构，单层多 用于小容量变压器的低压圈，大容量变压器调压 线圈有时也采用单层圆筒式结构。 多层圆筒式线圈多用于小容量变压器的高压圈
可膨胀式片式 散热器
风冷式散热器是利用风扇改变进入散热器与流出散热器 的油温差，提高散热器的冷却效率，使散热器数量减少， 占地面积缩小。8000kVA及以上容量的变压器可选用风 冷冷却方式。但此时要引入风扇的噪声，风扇的辅助电 源。停开风扇时可按自冷方式运行，但是输出容量要减 少，要降低到三分之二的额定容量。对管式散热器而言， 每个散热器上可装两个风扇，对片式散热器而言，可用 大容量风机集中吹风，或一个风扇吹几组散热器。
线圈间的绝缘纸筒。（起着主绝缘作用。） 线圈间内、外角环。（起着加强线圈端部绝缘和改善端部电场 作用） 绝缘纸筒间的油道撑条。
绝缘压板、绝缘垫板。
静电环。（改善端部电场作用） 分相线圈间的绝缘隔板。 引线绝缘夹木。
线圈绝缘纸筒
绝缘压板
端部角环
端部静电环
引线夹木
变压器外部结构：主要是套管对地和套
调压装置
无励磁分接开关：无励磁调压时，不是变压器二 次不带负载，而是把变压器各侧都与电网断开， 在变压器无励磁情况下变换绕组的分接头 有载分接开关：是在带负载情况下，变换变压器 的分接，以达到调节电压的目的。 常见型号 1）M型开关 2）V型开关 3) R型开关