第1章 变压器优秀课件
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第1章-变压器ppt课件(全)
按惯例规定正方向，如图1-14所示：
①电压降的正方向与电流的正方向一致； ②磁通的正方向与产生该磁通的电流的正方向之间符合右手螺旋 定则； ③感应电动势的正方向与磁通的正方向之间符合右手螺旋关系。 当原边电压按正弦规律变化时，则磁通中也按正弦规律变化。
原、副绕组中感应电势的有效值为 ：
E 1 E 1 2 m N 1 2 m 22 fN 1 m 4 .4 4 fN 1 m
在油箱和储油柜的连通管中装有气体继电器。当变压器内部 发生故障时，产生气体使气体继电器动作，发出信号，示意 工作人员及时处理或令其开关跳闸。容量在800以上的变压器， 油箱盖上装有防爆管，其管口用3 ～ 5mm厚的玻璃片封住。 当变压器内部发生故障，保护装置失灵时，箱内产生大量气 体将冲破玻璃片喷出，不致损坏箱体。最近生产的变压器采 用压力释放阀代替防爆管，当内部故障引起压力升高时，压 力释放阀动作，接通接点报警或令开关跳闸。气体继电器、 防爆管和压力释放阀为安全保护装置。
图1-3 斜接缝叠片的排法 (a)奇数层叠片；(b)偶数层叠片
小型变压器的铁心柱截面是方形或矩形的，大型变压器的 铁心柱截面是阶梯形状的，如图1-4所示。铁心柱套装绕组， 连接铁心柱的部分称为磁轭。磁轭的截面比铁心柱的截面 大5％ ～ 10％，以减小空载电流和空载损耗。
图1-4 铁心柱截面 (a) 大型铁心柱截面；(b) 小型铁心柱截面
图1-10 2500kVA的牵引整流干式变压器
图1-11 低压电流为2000A的电炉干式变压器
图1-12 海上平台用1000kVA的干式变压器
1.1.2【知识进阶】变压器的基本工作原理
变压器依据电磁感应原理工作，它的基本工作原理可以用 图1-13说明。
图1-13 单相变压器的工作原理图
《变压器》课件
电磁感应定律
电磁感应定律是个关于电和磁相互作用关系的定律。它说明了当磁通量变化时，绕组中必然 会产生电动势。
变压器的性能参数
1
额定电压
2
变压器的输入电压和输出电压都有作
为额定电压。额定电压是外部环境对
变压器设计电气参数的要求。
3
短路阻抗
4
用于描述变压器的电学特性。短路阻
抗越大，变压器的输出电压和输出电
智能化发展
随着智能城市的建设，未来变 压器需支持更多的数据传输和 智能控制。
环保节能
变压器需支持可再生能源的接 入，使之更加稳定且环保。
产业整合
随着数字化、智能化的发展， 未来变压器需更多的与各行各 业紧密结合，更好地服务社会 各个领域。
结束语
再次感谢大家参与本次《变压器》课程。希望通过本次课，大家对变压器有了更深入的了解。谢谢大家！
消费电子产品
如充电器、便携式音响、通 信设备中也大量使用，令人 难以想象。
变压器的维护和保养
1 常见故障及处理方法
常见故障有短路、断路、中性点接地等，处理时需按照标准操作来。
2 维护保养要点
常规检查变压器的额定容量、平衡电压等参数，保持绝缘表面的清洁与干燥，及时处理 异常情况等。
变压器的未来发展趋势
按输磁路类型可以分为铁芯变 压器和空气芯变压器。
变压器的结构与工作原理
主要构成部分
变压器主要由铁心和绕组构成。铁芯通常采用硅钢片叠压而成，绕组则一般包括高压绕组和 低压绕组。
工作原理
当输入的交流电流在高压线圈中产生磁通量时，在低压线圈中也就会诱发相应大小的电动势， 从而将相应的电压输出。
流就越稳定。
5
额定容量
指变压器的最大容量，在运行中应远 离该容量以防止过载运行。
电磁感应定律是个关于电和磁相互作用关系的定律。它说明了当磁通量变化时，绕组中必然 会产生电动势。
变压器的性能参数
1
额定电压
2
变压器的输入电压和输出电压都有作
为额定电压。额定电压是外部环境对
变压器设计电气参数的要求。
3
短路阻抗
4
用于描述变压器的电学特性。短路阻
抗越大，变压器的输出电压和输出电
智能化发展
随着智能城市的建设，未来变 压器需支持更多的数据传输和 智能控制。
环保节能
变压器需支持可再生能源的接 入，使之更加稳定且环保。
产业整合
随着数字化、智能化的发展， 未来变压器需更多的与各行各 业紧密结合，更好地服务社会 各个领域。
结束语
再次感谢大家参与本次《变压器》课程。希望通过本次课，大家对变压器有了更深入的了解。谢谢大家！
消费电子产品
如充电器、便携式音响、通 信设备中也大量使用，令人 难以想象。
变压器的维护和保养
1 常见故障及处理方法
常见故障有短路、断路、中性点接地等，处理时需按照标准操作来。
2 维护保养要点
常规检查变压器的额定容量、平衡电压等参数，保持绝缘表面的清洁与干燥，及时处理 异常情况等。
变压器的未来发展趋势
按输磁路类型可以分为铁芯变 压器和空气芯变压器。
变压器的结构与工作原理
主要构成部分
变压器主要由铁心和绕组构成。铁芯通常采用硅钢片叠压而成，绕组则一般包括高压绕组和 低压绕组。
工作原理
当输入的交流电流在高压线圈中产生磁通量时，在低压线圈中也就会诱发相应大小的电动势， 从而将相应的电压输出。
流就越稳定。
5
额定容量
指变压器的最大容量，在运行中应远 离该容量以防止过载运行。
变压器基本知识课件
变压器的损耗及效率 铁损耗PFe 基本铁损耗 附加铁损耗
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解：
P2=SNCOSφ=500kW
例1－4：S9－500/10低损耗三相电力变压器额定 容量500kV·A，设功率因素为1,二次电压U2N= 400V，铁损耗PFe=0.98KW，额定负载时铜损耗PCu＝4.1kW，求二次额定电流I2N及变压器效率η。
变压器的极性
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三相变压器的极性与连接组
同极性端或同名端： 变压器的一、二次绕组绕在同一个铁心上，当同时交链的磁通Ф交变时，两个绕组中感应出电动势，当一次绕组的某一端点瞬时电位为正时，二次绕组也必有一电位为正的对应端点。这两个对应的端点，称为同极性端或同名端，通常用符号“· ”表示。
额定频率 50Hz 3相 联结组标号 Y，yn0 阻抗电压 4％ 冷却方式 油冷 使用条件 户外
开关位置
高压
低压
电压／V
电流／A
电压／V
电流/A
Ⅰ
10500
27．5
Ⅱ
10000
28．9
400
721．7
双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器等。
叠片式铁心、卷制式铁心、非晶合金铁心。
2．按绕组构成分类
3．按铁心结构分类
4．按相数分类
有单相变压器、三相变压器、多相变压器。
5．按冷却方式分类
有干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器、充气式变压器等。
1.1.2 变压器的结构
联结组别
标号为3
12
3
《变压器》PPT课件
绝缘材料及附件
油箱用于容纳变压器油和散热，冷却 装置则用于将变压器产生的热量散发 出去。
工作原理与电磁感应现象
工作原理
基于法拉第电磁感应定律，通过改变 变压器原边和副边的匝数比，实现电 压的变换。
电磁感应现象
当变压器原边绕组接通交流电源时， 会在铁芯中产生交变磁通，从而在副 边绕组中感应出电动势，进而实现电 能的传输和转换。
负载电流与电压变化
分析变压器在Байду номын сангаас载运行时，负载电流的变化对电压调整率的影响 。
负载损耗
阐述变压器负载时的铜损耗和附加损耗，以及其与负载电流、温 度的关系。
效率特性
分析变压器在不同负载下的效率变化情况，以及效率最高点的负 载率。
并联运行条件及优势探讨
并联运行条件
阐述变压器并联运行的条件，包括电压比、阻抗电压、接线组别等 需相同。
案例分享：成功解决某企业变压器故障问题
故障现象
某企业一台变压器在运行过程 中突然出现油温升高、声音异
常的现象。
故障诊断
经过外观检查、电气试验和油 化验分析等手段，诊断为绕组
局部短路故障。
处理过程
停电后对变压器进行解体检查 ，发现绕组绝缘损坏严重，局 部短路烧焦。对绕组进行更换 并修复其他受损部件后，重新 组装并进行电气试验，各项指
故障处理
探讨变压器发生故障时的处理方法，如绕组故障、铁芯故障、绝缘 故障等，以及预防措施。
04
变压器选型、安装与调试技 巧
选型依据和建议
负载需求
根据实际负载大小、性质以及变化情况，选择 适当容量的变压器。
电压等级
根据电力系统电压等级，选用相应电压等级的 变压器。
环境条件
油箱用于容纳变压器油和散热，冷却 装置则用于将变压器产生的热量散发 出去。
工作原理与电磁感应现象
工作原理
基于法拉第电磁感应定律，通过改变 变压器原边和副边的匝数比，实现电 压的变换。
电磁感应现象
当变压器原边绕组接通交流电源时， 会在铁芯中产生交变磁通，从而在副 边绕组中感应出电动势，进而实现电 能的传输和转换。
负载电流与电压变化
分析变压器在Байду номын сангаас载运行时，负载电流的变化对电压调整率的影响 。
负载损耗
阐述变压器负载时的铜损耗和附加损耗，以及其与负载电流、温 度的关系。
效率特性
分析变压器在不同负载下的效率变化情况，以及效率最高点的负 载率。
并联运行条件及优势探讨
并联运行条件
阐述变压器并联运行的条件，包括电压比、阻抗电压、接线组别等 需相同。
案例分享：成功解决某企业变压器故障问题
故障现象
某企业一台变压器在运行过程 中突然出现油温升高、声音异
常的现象。
故障诊断
经过外观检查、电气试验和油 化验分析等手段，诊断为绕组
局部短路故障。
处理过程
停电后对变压器进行解体检查 ，发现绕组绝缘损坏严重，局 部短路烧焦。对绕组进行更换 并修复其他受损部件后，重新 组装并进行电气试验，各项指
故障处理
探讨变压器发生故障时的处理方法，如绕组故障、铁芯故障、绝缘 故障等，以及预防措施。
04
变压器选型、安装与调试技 巧
选型依据和建议
负载需求
根据实际负载大小、性质以及变化情况，选择 适当容量的变压器。
电压等级
根据电力系统电压等级，选用相应电压等级的 变压器。
环境条件
《变压器》ppt教学课件
环保化
随着环保意识的提高，对电力设 备的环保性能要求也越来越高。 变压器作为电力系统的核心设备， 其环保性能的提升也是未来的重
要发展趋势。
新材料应用
高导磁料
绝缘材料
高导磁材料可以提高变压器的磁性能， 减小变压器的体积和重量，提高其能 效。
新型绝缘材料可以提高变压器的绝缘 性能和耐热性能，从而提高变压器的 安全性和寿命。
如绕组、铁芯、变压器油等部件出现故障， 应根据具体情况进行修复或更换。
及时处理异常情况
如发现变压器存在异常现象，应及时进行处 理，防止故障扩大。
加强维护和保养
定期对变压器进行维护和保养，保持其良好 的运行状态。
提高运行管理水平
加强变压器的运行管理，合理配置保护装置， 提高变压器的安全性和稳定性。
06
03
变压器工作特性
电压变换特性
总结词
描述变压器如何通过电磁感应原理实现电压的升高或降低。
详细描述
变压器通过一次侧和二次侧的线圈之间的电磁感应原理，实现电压的升高或降低 。当变压器的一次侧线圈输入交流电时，产生变化的磁场，该磁场在二次侧线圈 中感应出相应的电压，从而实现电压的变换。
电流变换特性
总结词
《变压器》教学课件
目录
• 变压器概述 • 变压器组成结构 • 变压器工作特性 • 变压器运行与维护 • 变压器故障与处理 • 变压器发展趋势与新技术应用
01
变压器概述
变压器定义
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的设备，主要由初级和次级线圈 以及铁芯组成。
变压器在电力系统中的作用
铁芯的作用
铁芯在变压器中起到导磁 的作用，将一次侧和二次 侧的磁场联系起来，实现 能量的传输。
变压器(高中物理教学课件)完整版
典型例题
例3.如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，
如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压
表的示数为220V，电流表的示数为3A，则输电线
路中的电压和电流分别是( A )
A．11000V，150A
B．1100V，15A
C．4.4V，16.7A
D．4.4V，0.06A
典型例题
例4.如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝
五.变压器的等效电路
1.等效电阻法 理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2原、副线圈 的电压分别为U1、U2， 副线圈负载电阻为 R， 等效电路如图所示，
求 R等效。
法一：U1 U2
n1 n2
U2
n2 n1
U1
左图：P
U
2 2
R
n2 2U12 n12 R
右图：P'
U12 R等效
P
n2 2U12 n12 R
1.变压比：U1 n1 或者U1 U2
U 2 n2
n1 n2
2.功率关系：因没有能量损失
P1 P2 U1I1 U 2I2
3.变流比：由功率关系U1I1
U2I2
I1 I2
U2 U1
I1 I2
n2 n1
或者n1I1
n2I2
4.频率关系：原副线圈频率不变
f1 f2
二.理想变压器变压规律
注意： ①若n1<n2，则U1<U2，这种变压器叫升压变压器 ②若n1>n2，则U1>U2，这种变压器叫降压变压器 ③原副线圈电压比与匝数比成—— 正比 ④原副线圈电流比与匝数比成—— 反比 ⑤原线圈电压与副线圈电压成—— 正比 ⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比 ⑦变压器电压、频率由输入端决定 ⑧变压器电流、功率由输出端决定
变压器PPT课件
U1 I0 Z1 (E1 )
I0
E1
rm
xm
I0
r1
U1
x1 rm
E1
xm
§2－2 变压器的负载运行
变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载运行。
i1 E
~
i2
•
E 2
电路、磁路的工作情况：
I1
F1
Fm
E1
原边的电势平衡
I2
F2
E2 副边的电势平衡
§2－2 变压器的负载运行 磁势平衡方程式
磁滞损耗（
空载损耗p0
铁耗p
Fe
涡流损耗（
附加损耗（
约占p0的80% ~ 85%） 约占p0的5% ~ 以下） 约占p0的10% ~ 15%）
铜耗pc u
I
2 0
r1
,
约占p0的2%
p0 U1I Fe U1 (I 0 sin m) U1I 0 cos(90 m )
U1I 0 cos0
折算法:把二次绕组的匝数用一个假想的绕组替代,这个假想 绕组的磁势和消耗功率与原来绕组一样,从而对一次侧绕组 的影响不变.这种保持磁势不变而假想改变它的匝数与电流 的方法，称折算法。
参数折算的原则是等效。参数在折算前后必须保持作用的
磁势相等，传递能量（包括有功和无功）相等,一次侧所有
参数不变。 根据需要,同样可把一次
§2－1 变压器空载运行空载电流(忽略空载损耗)
空载运行时， 原边绕组中流过的电流 ，
称为空载电流i0 。
空载电流I 0
建立空载运行时的磁场 I 主要部分 引起铁损耗 I FE
变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性， 在一定电 压下， 空载电流大小、波形取决于饱和度。
I0
E1
rm
xm
I0
r1
U1
x1 rm
E1
xm
§2－2 变压器的负载运行
变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载运行。
i1 E
~
i2
•
E 2
电路、磁路的工作情况：
I1
F1
Fm
E1
原边的电势平衡
I2
F2
E2 副边的电势平衡
§2－2 变压器的负载运行 磁势平衡方程式
磁滞损耗（
空载损耗p0
铁耗p
Fe
涡流损耗（
附加损耗（
约占p0的80% ~ 85%） 约占p0的5% ~ 以下） 约占p0的10% ~ 15%）
铜耗pc u
I
2 0
r1
,
约占p0的2%
p0 U1I Fe U1 (I 0 sin m) U1I 0 cos(90 m )
U1I 0 cos0
折算法:把二次绕组的匝数用一个假想的绕组替代,这个假想 绕组的磁势和消耗功率与原来绕组一样,从而对一次侧绕组 的影响不变.这种保持磁势不变而假想改变它的匝数与电流 的方法，称折算法。
参数折算的原则是等效。参数在折算前后必须保持作用的
磁势相等，传递能量（包括有功和无功）相等,一次侧所有
参数不变。 根据需要,同样可把一次
§2－1 变压器空载运行空载电流(忽略空载损耗)
空载运行时， 原边绕组中流过的电流 ，
称为空载电流i0 。
空载电流I 0
建立空载运行时的磁场 I 主要部分 引起铁损耗 I FE
变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性， 在一定电 压下， 空载电流大小、波形取决于饱和度。
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第1章 变压器
水电站模型
变压器
电源变压器
电力变压器
环形变压器
接触调压器
控制变压器
三相干式变压器
§3－1 单相变压器的基本工作原理
简单的单相变压器：两个线圈没有 电的直接联系， 只有磁的耦合。
原绕组（一次绕或初级绕组）：两个线 圈中接交流电源的线圈， 其匝数为N1
副绕组（二次绕组或次级绕组）： 接到 用电设备上的线圈，其匝数为N2
交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内感应电动势。
u1
e1
N1
d dt
;
u2
e2
N2
d dt
变压器原、副边电势之比及电压之比 等于原、副边匝数之比。
二、单相变压器的基本结构
变压器的主要结构：铁心和绕组。 •铁心是变压器的磁路部分； •绕组是变压器的电路部分。
铁心通常用0.35（0.33）mm厚表面涂有绝缘漆的 硅钢片冲成一定的形状叠制而成。
•漏电势分析
漏磁通1通过的磁路是线性的，漏磁链1 与产 生漏磁链的电流i0呈线性关系，漏电势可表示为：
e1 N 1d d 1 td d1 t L 1 d d0it
若励磁电流i0按正弦规律变化， 即 结论：
i0 2I0sint
E 1 jI 0 L 1 jI 0 X 1
（1）L1为原绕组的漏感系数；X1是原绕组的漏电抗。表征漏磁通 对电流的电磁效应。两者与匝数和几何尺寸有关，均为常数。
相量表示： E 1j4.4f4 1N 1m
•副边电势分析
副边绕组链接同一磁链，副边电动势幅值：
E2mN2m
有效值： 相量表示：
E 2E 2 m / 24 .4f4 1 N 2m
E 2j4.44 f1Nm
原边漏电势由原边绕组链接漏磁链得到，
e1 N1dd1t N11msin(t-900) 相量表示： E 1j4.44f1N11m
jI0 x1
由于.
U 1 E1 U 2 E2
kE1 U1N N1 E2 U2N N2
对于三相变压器，变比指相电势之比。
考虑漏磁通， 变压器空载运行时相量形式表示的电压平衡方程式：
U 1I0r1(E 1)(E 1)I0r1jI0x1(E 1) I0(r1jx1)(E 1)I0Z1(E 1)
U 20E 2
r1：原绕组电阻；Z1＝r1＋jx1为原绕组漏阻抗
Z m E 1/I0 ;r m p F/e I0 2 ;x m Z m 2 r m 2
•等效电路
I0
E1
rm
xm
I0
r1
x1
rm
U 1
E1
xm
等值电路综合了空载时变压器内部的物理情况， 在等 值电路中r1、x1是常量；rm、xm是变量， 它们随铁心 磁路饱和程度的增加而减少。
•相量图
U 1
（2）漏电感电动势与电流同频率，相位上落后I0 900。
（3）空载时，漏阻抗压降小，U 1 E 1j4 .4f1 4 N 1 m
（4）主磁通大小， 取决于电网电压、频率和匝数。
四、电压平衡式
变压器中，原、副绕组电动势E1和E2之比称为变压器的变比k.
kE E1 24 4..4 4N 4 N 41 2ff1 1m mN N1 2
N
1
d 1 dt
e1：主磁通在原绕组内感应电动势的瞬时值 e2：主磁通在副绕组内感应电动势的瞬时值； e1：漏磁通 1在原绕组内感应电动势的瞬时值
主磁通按正弦规律， msin t e1N 1d d tN 1d d(tmsi nt)N 1mco ts N 1m si nt (900 )E 1msi nt (900 )
五、空载运行的等效电路和相量图
根据相量形式的电压平衡式，
U 1I0Z 1( E 1)
把 E1 和 I0 之间的关系直接用参数形式反映， 可把 E1 写成I0
流过一个阻抗引起的阻抗压降。
E 1 I 0 Z m I 0 (r m jm x )
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： SNU 1N I1NU 2N I2N
三相： SN3 U 1N I1N3 U 2N I2N
§3－2 单相变压器的空载运行
变压器空载运行：变压器的原绕组加上额定电压，副绕组开路。
几个概念：空载电流、励磁磁势、主磁通、漏磁通 以及正方向的确定
二、空载电流(忽略空载损耗)
空载运行时， 原边绕组中流过的电流i0， 称为空载电流。
m：主磁通的幅值；E1m：原绕组感应电动势的幅值。
•原边电势分析
e1E1msi nt(900 )
当主磁通按正弦规律变化时，原绕组中感应电动 势也按正弦规律变化， 但相位比主磁通落后900。
原边电动势幅值： E1mN1m
有效值：
E 1 E 1 m /2 2 f 1 N 1 m /2 4 .4 f 1 N 4 1 m
空载电流
iu 建立空载运行时的磁场 iFe 引起损耗
变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性， 在一定电 压下， 空载电流大小、波形取决于饱和度。
0
•忽略空载损耗：
（1）当主磁通为正弦波时， 磁路 越饱和， 电流波形畸变严重。
I
（2）空载电流与主磁通同相位。
空载电流（考虑空载损耗）
•考虑空载损耗时：
（1）考虑铁耗（包含磁滞、涡流）， 将磁化曲线改为磁 滞回线。
•铁心结构
单相壳式变压器
奇数层
偶数层
心式变压器迭片
心式冷轧硅钢片迭片
•绕组
绕组是变压器的电路部分，一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜 线在绕线模上绕制而成
单相和三相芯式变压器
•变压器其它附件
温度计；吸湿器，储油柜； 油表；安全气道；气体继 电器；高压套管；低压套 管；分接开关；油箱等等
三、额定数据
额定容量SN：额定工作状态下的视在功率，用伏安（VA）等表示。 额定电压U1N/U2N:U1N是电源加到原绕组上的额定电压，U2N是原边 绕组加上额定电压后副边开路即空载时副绕组的端电压。 额定电流I1N、I2N：变压器额定容量分别除以原、副边额定电压所 计算出来的线电流值。 额定频率：按我国规定，工业用电50Hz。
（2）激磁电流不再与主磁通同相， 而是导前一个磁滞角 m
0
因此， 将激磁电流分解为两个分量：
（1）与同相的磁化电流iu；
（2）导前900有功分量iFe
Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I0 IFeI
I Fe
I0
m
I
三、空载运行的电动势
•主磁通和漏磁通1在绕组内产生的感应电动势：
e1
N
1
d dt
d e 2 N 2 dt
e 1
水电站模型
变压器
电源变压器
电力变压器
环形变压器
接触调压器
控制变压器
三相干式变压器
§3－1 单相变压器的基本工作原理
简单的单相变压器：两个线圈没有 电的直接联系， 只有磁的耦合。
原绕组（一次绕或初级绕组）：两个线 圈中接交流电源的线圈， 其匝数为N1
副绕组（二次绕组或次级绕组）： 接到 用电设备上的线圈，其匝数为N2
交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内感应电动势。
u1
e1
N1
d dt
;
u2
e2
N2
d dt
变压器原、副边电势之比及电压之比 等于原、副边匝数之比。
二、单相变压器的基本结构
变压器的主要结构：铁心和绕组。 •铁心是变压器的磁路部分； •绕组是变压器的电路部分。
铁心通常用0.35（0.33）mm厚表面涂有绝缘漆的 硅钢片冲成一定的形状叠制而成。
•漏电势分析
漏磁通1通过的磁路是线性的，漏磁链1 与产 生漏磁链的电流i0呈线性关系，漏电势可表示为：
e1 N 1d d 1 td d1 t L 1 d d0it
若励磁电流i0按正弦规律变化， 即 结论：
i0 2I0sint
E 1 jI 0 L 1 jI 0 X 1
（1）L1为原绕组的漏感系数；X1是原绕组的漏电抗。表征漏磁通 对电流的电磁效应。两者与匝数和几何尺寸有关，均为常数。
相量表示： E 1j4.4f4 1N 1m
•副边电势分析
副边绕组链接同一磁链，副边电动势幅值：
E2mN2m
有效值： 相量表示：
E 2E 2 m / 24 .4f4 1 N 2m
E 2j4.44 f1Nm
原边漏电势由原边绕组链接漏磁链得到，
e1 N1dd1t N11msin(t-900) 相量表示： E 1j4.44f1N11m
jI0 x1
由于.
U 1 E1 U 2 E2
kE1 U1N N1 E2 U2N N2
对于三相变压器，变比指相电势之比。
考虑漏磁通， 变压器空载运行时相量形式表示的电压平衡方程式：
U 1I0r1(E 1)(E 1)I0r1jI0x1(E 1) I0(r1jx1)(E 1)I0Z1(E 1)
U 20E 2
r1：原绕组电阻；Z1＝r1＋jx1为原绕组漏阻抗
Z m E 1/I0 ;r m p F/e I0 2 ;x m Z m 2 r m 2
•等效电路
I0
E1
rm
xm
I0
r1
x1
rm
U 1
E1
xm
等值电路综合了空载时变压器内部的物理情况， 在等 值电路中r1、x1是常量；rm、xm是变量， 它们随铁心 磁路饱和程度的增加而减少。
•相量图
U 1
（2）漏电感电动势与电流同频率，相位上落后I0 900。
（3）空载时，漏阻抗压降小，U 1 E 1j4 .4f1 4 N 1 m
（4）主磁通大小， 取决于电网电压、频率和匝数。
四、电压平衡式
变压器中，原、副绕组电动势E1和E2之比称为变压器的变比k.
kE E1 24 4..4 4N 4 N 41 2ff1 1m mN N1 2
N
1
d 1 dt
e1：主磁通在原绕组内感应电动势的瞬时值 e2：主磁通在副绕组内感应电动势的瞬时值； e1：漏磁通 1在原绕组内感应电动势的瞬时值
主磁通按正弦规律， msin t e1N 1d d tN 1d d(tmsi nt)N 1mco ts N 1m si nt (900 )E 1msi nt (900 )
五、空载运行的等效电路和相量图
根据相量形式的电压平衡式，
U 1I0Z 1( E 1)
把 E1 和 I0 之间的关系直接用参数形式反映， 可把 E1 写成I0
流过一个阻抗引起的阻抗压降。
E 1 I 0 Z m I 0 (r m jm x )
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： SNU 1N I1NU 2N I2N
三相： SN3 U 1N I1N3 U 2N I2N
§3－2 单相变压器的空载运行
变压器空载运行：变压器的原绕组加上额定电压，副绕组开路。
几个概念：空载电流、励磁磁势、主磁通、漏磁通 以及正方向的确定
二、空载电流(忽略空载损耗)
空载运行时， 原边绕组中流过的电流i0， 称为空载电流。
m：主磁通的幅值；E1m：原绕组感应电动势的幅值。
•原边电势分析
e1E1msi nt(900 )
当主磁通按正弦规律变化时，原绕组中感应电动 势也按正弦规律变化， 但相位比主磁通落后900。
原边电动势幅值： E1mN1m
有效值：
E 1 E 1 m /2 2 f 1 N 1 m /2 4 .4 f 1 N 4 1 m
空载电流
iu 建立空载运行时的磁场 iFe 引起损耗
变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性， 在一定电 压下， 空载电流大小、波形取决于饱和度。
0
•忽略空载损耗：
（1）当主磁通为正弦波时， 磁路 越饱和， 电流波形畸变严重。
I
（2）空载电流与主磁通同相位。
空载电流（考虑空载损耗）
•考虑空载损耗时：
（1）考虑铁耗（包含磁滞、涡流）， 将磁化曲线改为磁 滞回线。
•铁心结构
单相壳式变压器
奇数层
偶数层
心式变压器迭片
心式冷轧硅钢片迭片
•绕组
绕组是变压器的电路部分，一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜 线在绕线模上绕制而成
单相和三相芯式变压器
•变压器其它附件
温度计；吸湿器，储油柜； 油表；安全气道；气体继 电器；高压套管；低压套 管；分接开关；油箱等等
三、额定数据
额定容量SN：额定工作状态下的视在功率，用伏安（VA）等表示。 额定电压U1N/U2N:U1N是电源加到原绕组上的额定电压，U2N是原边 绕组加上额定电压后副边开路即空载时副绕组的端电压。 额定电流I1N、I2N：变压器额定容量分别除以原、副边额定电压所 计算出来的线电流值。 额定频率：按我国规定，工业用电50Hz。
（2）激磁电流不再与主磁通同相， 而是导前一个磁滞角 m
0
因此， 将激磁电流分解为两个分量：
（1）与同相的磁化电流iu；
（2）导前900有功分量iFe
Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I0 IFeI
I Fe
I0
m
I
三、空载运行的电动势
•主磁通和漏磁通1在绕组内产生的感应电动势：
e1
N
1
d dt
d e 2 N 2 dt
e 1