电力变压器基础知识和讲解
电力变压器基础知识
（培训讲义课件）
目录
1.变压器的作用、原理、分类、基本结 构及其特性介绍。 2.电力变压器基本参数介绍。 3.变压器主要原材料及组部件介绍。
变压器作用
电力变压器是电力电网中的主要电气设 备，发电机所发出的电力一般均需经过 变压器升压并在用户端经变压器降压才 能被用户使用。
变压器线圈及其对变压器负载特 性的影响
根据电压等级、容量、电流的大小等使 用因素，线圈分为许多不同的形式，如 圆筒式、箔式、螺旋式、连续式、纠结 式、纠结连续式、插入电容连续式（内 屏蔽式）、以及双饼连续式、双饼纠结 式、交错式等等。 为了降低线圈中的附加损耗，增加线圈 轴向电容，降低变压器在冲击电压作用 下的线圈电压梯度等，线圈中的多根导 线在绕制过程中一般都要进行换位。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器线圈及其对变压器负载特性的影响
线圈又称绕组，是变压器的主要构成部件之 一，根据电磁感应定律把磁和电联系在一起。 线圈是变压器的电路部分，它完成电能的传 输和转换：一次线圈将系统的电能引入变压 器，二次线圈将电能传输出去。 线圈一般由纸包或漆包的铜导线或铝导线连 续绕制成一组串联的线匝而成，为了绝缘和 散热的要求，其层间或段间一般设臵由绝缘 垫块组成的油道。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器铁心本体的材料要求有高的磁导率和低的励 磁损耗等特点，经历了普通铁片、热轧磁性钢带、 冷轧磁性钢带、非晶合金、高导磁磁性钢带、磁畴 细化钢带等发展过程，磁导率越来越高，单位损耗 则越来越低。目前大型电力变压器所使用的铁心材 料一般为0.3mm厚的冷轧取向硅钢片，如国内武汉钢 铁集团产的30Q130、30Q(G)120、30QG105，日本 新日铁公司产的30ZH120、30ZH105，日本JFE公司 产的30JGH105、30JGH120等。
常用变压器基础知识及种类及特点讲解
6 联结组别
Dyn11 或 Yyn0 或其他
7 冷却方式
ANAF
8 阻抗电压
6.0 %
9 外壳材料防护等级 铝合金 或 不锈钢
10 温控仪
是或否
11 其他要求
按国家标准
（2）卷铁芯变压器：一种把硅钢片卷绕成的铁芯做的变压器，一比较节能的 变压器，在配电网上比较常用。
（3）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，其空载损耗、 空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的配电变 压器，特别适用于农村电 网和发展中地区等负载率变化较大的地方。
(4)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或 用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
分都带自锁防松螺母，采用了不吊心结构，能承受运输的颠震。
c、线圈和铁心采用真空干燥，变压器油采用真空滤油和注油的工
艺，使变压器内部的潮气降至最低。
d、油箱采用波纹片，它具有呼吸功能来补偿因温度变化而引起油
的体积变化。
e、由于波纹片取代了储油柜，使变压器油与外界隔离，这样就有
效地防止了氧气、水份的进入而导致绝缘性能的下降。
变压器产品型号及字母表示什么含义？
SZ11—M—□∕□ —□
低压绕组电压等级（kV) 高压绕组电压等级（kV) 额定容量（kVA） 全密封 性能水平代号
调压方式（只标有载）
相数(三相)
SCB10—□∕□ —□
低压绕组电压等级（kV) 高压绕组电压等级（kV)
额定容量（kVA） 性能水平代号
低压箔绕 干式（固体成型）
f、根据以上五点性能，保证了油浸式变压器在正常运行内不需要换
油，大大降低了变压器的维护成本，同时延长了变压器的使用寿命。
电力变压器理论
电力变压器基础知识变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变成另一种电压等级的交流电能。
变压器用途一般分为电力变压器和特种变压器及仪用互感器 (电压互感器和电流互感器)。
电力变压器按冷却介质可分为油浸式和干式两种。
在电力系统中，电力变压器 (以下简称变压器)是一个重要的设备。
发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为6.3kV、l0.5kV，最高不超过2OkV。
在远距离输送电能时，须将发电机的输出电压通过升压变压器将电压升高到几万伏或几十万伏，以降低输电线电流，从而减少输电线路上的能量损耗。
输电线路将几万伏或几十万伏的高压电能输送到负荷区后，须经降压变压器将高电压降低，以适合于用电设备的使用。
故在供电系统中需要大量的降压变压器，将输电线路输送的高压变换成不同等级的电压，以满足各类负荷的需要。
由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器将不同电压等级的线路连接起来。
所以，变压器是电力系统中不可缺少的重要设备。
第一节变压器的工作原理与结构一、变压器的工作原理变压器是根据电磁感应原理工作的。
图2-1是单相变压器的原理图。
图中在闭合的铁芯上，绕有两个互相绝缘的绕组，其中，接入电源的一侧叫一次侧绕组，输出电能的一侧为二次侧绕组。
当交流电源电压U1加到一次侧绕组后，就有交流电流I1通过该绕组，在铁芯中产生交变磁通φ，这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，两个绕组分别产生感应电势E1和E2，。
这时，如果二次侧绕组与外电路的负荷接通，便有电流I 2，流入负荷，即二次侧绕组有电能输出。
根据电磁感应定律可以导出:一次侧绕组感应电势为:E 1=4.44fN 1φm二次侧绕组感应电势为:E 2=4.44fN 2φm式中:f------电源频率;N 1-----一次侧绕组匝数;N 2-----二次侧绕组匝数;φm ---铁芯中主磁通幅值。
由(2-1)、(2-2)式得出: 2121N N E E =由此可见，变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。
变压器基础知识培训
变压器基础知识培训变压器是电力系统中常见且重要的电气设备，承担着改变电压、输配电、节能减排等重要任务。
为了更好地了解和应用变压器，下面将对变压器的基础知识进行培训。
一、什么是变压器变压器是一种通过电磁感应原理，将交流电能从一个电路传输到另一个电路的静态电气设备。
它由两个或多个线圈（一般为铜线绕制）和铁芯组成，其中一个线圈为输入侧，另一个线圈为输出侧。
通过变压器，可以实现电压的升高或降低。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。
当输入端通入交流电流时，通过线圈产生的磁场会在铁芯中形成磁通。
磁通的变化又会诱导出输出线圈中的电动势，进而产生输出电流。
变压器工作时，输入和输出的电能通过铁芯以电磁能量的形式进行传递。
三、变压器的结构变压器的主要组成部分包括铁芯、线圈和外壳。
铁芯通常由层叠的硅钢片组成，其目的是增加磁阻，从而减小铁芯的功率损耗。
线圈则是由导线绕制而成，一般采用铜线，以减小线圈的电阻和电能损耗。
外壳则是保护变压器内部零部件，并使其具有结构完整性和耐腐蚀性。
四、变压器的类型根据使用场合和用途的不同，变压器可以分为多种类型，包括配电变压器、电力变压器、自耦变压器、隔离变压器等。
配电变压器主要用于城市或工业区的低压电网中，将高压电能转换为低压供给用户；电力变压器通常用于电力系统中的发电厂、变电站等，起到输电、分配和传输电能的作用。
五、变压器的额定容量和参数变压器的额定容量和参数是指变压器设计和制造时的设计工作条件和技术规格。
额定容量表示变压器设计能够正常运行的最大容量，一般以千伏安（KVA）为单位。
额定电压则是指输入侧和输出侧的额定电压值。
此外，变压器还具有负载损耗、空载损耗、短路阻抗等参数，这些参数直接影响着变压器的运行效率和质量。
六、变压器的保护和维护为了保障变压器的正常运行和延长使用寿命，必须进行相应的保护和维护措施。
主要的保护装置包括过流保护、过压保护、温度保护等，这些装置可以监测变压器的工作状态，并在故障发生时采取相应的措施。
变压器基本工作基础学习知识原理
第1章 变压器的基本知识和结构1.1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。
变压器工作原理图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dt d N e Φ-=11 dtd Ne Φ-=22 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。
1.2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—0.35～0.5mm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。
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。
变压器基础知识--文厚明
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第一通道 第二通道 第三通道 第四通道 第七通道 第十通道
二、变压器基本结构——出线装置组成简介
1）绝缘套管 (分为高压绝缘套管和低压绝缘套管)
• 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。
一、变压器基础知识——分类
变压器基本参数
2.1 型号：SSZ11-180000/220 2.2 相数： 三相 2.3 额定频率： 50 Hz 2.4 联接组标号：YN yn0 d11 2.5 冷却方式： ONAN(100%) 2.6 额定容量： 180/180/90MVA 2.7 额定电压： 220/121/11kV 分接范220±8×1.25%kV 2.8 空载损耗: P0=81kW 2.9 负载损耗: Pk=550kW 2.10 空载电流： I0=0.56% 2.11 短路阻抗: 中-低8.0 、高-中13.0、高-低23.0 2.12 顶层油温升: 55K(用温度计测量) 2.13 绕组平均温升: 65K(用电阻法测量) 2.14 声功率级： ≤ 80dB（A） 2.15 局部放电： 1.5Um/√3时 ≤ 100pC
一、变压器基础知识 二、变压器基本结构 三、变压器生产工艺流程 四、变压器的运行及维护 五、变压器的安装
二、变压器基本结构
1、变压器结构 2、变压器结构组成简介
二、变压器基本结构——外形图样
二、变压器基本结构——结构组成简介
电力系统变压器保护基础知识讲解
iμ =
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变压器的励磁涌流及鉴别方法
. 励磁涌流的波形如上图所示，波形完全偏离时间轴的 一侧，且是间断的。波形间断的宽度称为励磁涌流的 间断角θJ ，显然有θ J＝2 θ1
. 间断角是区别励磁涌流和故障电流的一个重要特征， 饱和越严重间断角越小。间断角与变压器电压幅值、 合闸角以及铁芯剩磁有关。
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变压器的励磁涌流及鉴别方法
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减小不平衡电流的措施
纵差保护回路中的不平衡电流，是影响纵差保护可 靠性和灵敏度的重要因素，目前使用的各种纵差保 护装置，为减小不平衡电流而采用的措施如下： • 1. 减小稳态情况下的不平衡电流 纵差保护各侧用的电流互感器，要尽量选用同型号、 同样特性的产品，当通过外部短路电流时，纵差保 护回路的二次负荷要能满足10%误差的要求。 • 2. 减小电流互感器的二次负荷 这实际上相当于减小二次侧的端电压，相应地减少 电流互感器的励磁电流。减小二次负荷的常用办法 有：减小控制电缆的电阻和增大互感器的变比。
. 可以通过改变纵差保护的接线方式消除这个电流，就 是将引入差动继电器的Y侧电流也采用两相电流差， 这样就消除了两侧电流不对应。
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变压器纵差保护的接线方式
. 由于Y侧采用了两相电 流差，该侧流入差动
继电器的电流增加了
倍 3，为此，该侧电
流互感器的变比也要
相应增大 3倍。
9
变压器纵差保护的接线方式
. 为了消除电流差，变压器两侧电流互感器采用不同的 接线方式，三角侧采用Y，d12的接线方式，将各相 电流直接接入差动继电器内； Y侧采用Y，d11的接线 方式，将两相电流差接入差动继电器。
. 模拟式差动保护都是采用上图所示的接线方式；对于 数字式保护，一般将Y侧的三项电流直接接入保护装 置，由计算机软件实现电流移向功能，以简化接线。
电力变压器基础知识课件ppt课件
原 线 圈
副 线 圈
三、基本原理：
山东临沂 张培杰
1、空载：
(2)、空载参数
空载属于无功分量。 很小部分形成铁损，发热散失属于有功分量。无功 分量远大于有功分量，因此电网中不允许变压器长 期空载运行。
铭牌上标出的空载电流是百分数。
I
0
(%)
=
I0 IN
×100%
效率更高。当然两侧也都有各自的 “铁损”和“铜损”。所以电力变压 器尽量减少在系统中空载运行。
四、基本结构：
山东临沂 张培杰
１绕组及绝缘；２铁芯；３吸湿器；４油枕（储油柜）；５油位 指示器（油标）；６防爆管；７瓦斯继电器；８高压套管；９低 压套管；１０分接开关；１１油箱；１２信号温度计；１3放油 阀；１4接地端子
按功能分，电力变压器按功能分，有升压变压器和降压 变压器两大类。
按相数分，有三相变压器和单相变压器。在工厂变电所 中一般都用三相变压器。
按调压方式分，有无励磁调压和有载调压变压器两大类。 用户（变电所）大多采用无载调压变压器。
按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦 变压器三大类。
按冷却介质分，有干式和油浸式变压器两类。而油浸式 变压器又分为油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环风 冷（或水冷）式三种类型。
三、基本原理
山东临沂 张培杰
1、空载：
(2)、空载参数
空载损耗P0:
空载运行时，副边虽然没有能量输出，但源边仍然 从电源吸收有功功率，供给变压器本身的损耗，转 化为热能散失出去。这就是空载损耗P0。
空载损耗包括铜损和铁损两部分，铜损可护绿不计。 所以空载损耗P0近似等于铁损。容量越大空载损耗 比例越小。
管路通径（毫米） 80 50
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。
变压器基础知识介绍
主导产品基础知识篇第一章变压器基础知识介绍一、油浸式电力变压器基础知识（一）、什么是变压器变压器是根据电磁感应原理制造出来的能够输送电能、改变电压、但不改变频率的一种静止的电器。
（二）、变压器的分类根据使用对象分类：1、电力变压器：将一个电力系统的交流电压和电流值变位另一个电力系统的不同电压和电流值借以输送电能的变压器。
2、配电变压器：指容量较小、由较高电压降到最后一级配电电压，直接做配电用的电力变压器。
3、变流变压器：在直流输电系统中向变流器供电的电力变压器，也属于工业用变压器。
4、试验变压器：供各种电气设备和绝缘材料做电气绝缘性能试验用的变压器，也属于工业用变压器。
5、用于不同工业的专业变压器，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、防爆变压器、船用变压器6、电力变压器根据使用要求不同或本身结构上的差异，又可分为：（1）油浸式变压器：铁心和绕组都浸入油中的变压器。
（2）液体浸渍式变压器：采用非矿物油、人工合成的绝缘液体作为冷却介质的变压器。
（3）气体绝缘变压器：采用人工合成的某种气体做为冷却和绝缘介质的变压器。
（4）干式变压器：用铁心和绕组都不浸入绝缘液体中的变压器。
7、按结构和使用要求分：（1）密封式变压器：变压器内部介质和外部大气相隔绝，避免互相交换，属一种非呼吸式变压器。
（2）双绕组变压器：只包括高、低压两绕组的变压器。
（3）多绕组变压器：每相上有两个以上绕组，分别连接到电压等级不同的线路上的变压器。
常见的为三绕组变压器，即有高、中、低三个绕组。
（4）有载调压变压器：装有有载调压分接开关，能在负载下进行调压的变压器。
（5）无励磁调压变压器：装有无励磁分接开关且只能在无励磁情况下进行调压的变压器。
（6）串联变压器：也叫增压变压器，是具有一个改变线路电压的串联绕组和一个励磁绕组的变压器。
（7）联络变压器：变电站或电厂用以联结两个电压不同的输电系统，并可按电力潮流的变化，每侧都可以做为一次或二次侧使用的变压器，包括自耦变压器和多绕组变压器。
变压器知识培训资料全
预防性试验
按照规程要求对变压器进行预防 性试验，如绝缘电阻测量、直流 电阻测量、变比测量等，以发现 潜在故障，确保变压器安全可靠
运行。
油品维护
定期检查变压器油品质量，及时 更换劣化油品，保持油品清洁干 燥，防止油品老化影响变压器绝
缘性能。
变压器的故障诊断与排除
常见故障类型
变压器常见故障包括绕组故障、铁芯故障、油质劣化等。这些故障可能导致变压器温升异 常、噪音增大、油品变黑等现象。
电压等级
根据电网的电压等级选择相应的变压器，确保变压器的额 定电压与电网电压相匹配。
效率和损耗
选择高效率、低损耗的变压器，以降低运行成本和节约能 源。
变压器的设计方法
磁芯选择
线圈设计
根据变压器的工作频率、磁通密度和温升 要求，选择合适的磁芯材料和形状。
绝缘设计
确定原边和副边线圈的匝数、线径和绕制 方式，以满足变压器的电压比、电流和阻 抗要求。
并列运行方式
两台或多台变压器并列运行，以提高供电可靠性和容量的方式。并列运 行要求变压器的额定电压、额定频率和阻抗等参数相同，以确保负荷均 匀分配。
变压器的日常维护
定期检查
定期对变压器进行外观检查、油 位检查、油温检查等，确保变压 器处于正常工作状态。同时，检 查变压器周围环境，确保通风良
好，无杂物堆积。
变压器的温升与效率评估
温升测试：在额定负载下，测量变压器 的温升，可以判断变压器的散热性能是
否良好，以及是否存在过热现象。
效率评估：通过比较变压器的输入功率 与输出功率，可以计算出变压器的效率 。高效率的变压器能够降低能源损耗，
提高能源利用效率。
以上是关于变压器性能测试与评估的一 些主要内容。通过这些测试与评估，可 以全面了解变压器的性能状况，确保变 压器在正常运行时具有良好的电气性能
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。
(完整版)电力变压器基础知识课件
管路通径（毫米） 80 50
油速整定范围（米/秒） 0.7～1.5 0.6～1
6.吸湿器
吸湿器又名呼吸器， 提供变压器在温度变 化时内部气体出入的 通道，解除正常运行 中因温度变化产生对 油箱的压力。 吸湿器内装有吸附剂 硅胶，油枕内的绝缘 油通过吸湿器与大气 连通，内部吸附剂吸 收空气中的水分和杂 质，以保持绝源油的
良好性能。
山东临沂 张培杰
6.吸湿器
山东临沂 张培杰
为了显示硅胶受潮情况，一般采用变色硅胶。变色 硅胶原理是利用二氯化钴（CoCL2）所含结晶水数 量不同而有几种不同颜色做成，二氯化钴含六个分 子结晶水时，呈粉红色；含有两个分子结晶水时呈 紫红色；不含结晶水时呈蓝色。
7.散热器/冷却器
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四、基本结构：
山东临沂 张培杰
１绕组及绝缘；２铁芯；３吸湿器；４油枕（储油柜）；５油位 指示器（油标）；６防爆管；７瓦斯继电器；８高压套管；９低 压套管；１０分接开关；１１油箱；１２信号温度计；１3放油阀； １4接地端子
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分接开关
呼吸器
山东临沂 张培杰
瓦斯继电器
1、铁心
铁心是构成变 压器主磁路的 部件，又是器 身的骨架。 由表面涂有绝 缘漆膜的、高 导磁性硅钢片 叠装压制而成。
P0 ≈PFe
三、基本原理：
原 线 圈
山东临沂 张培杰
副 线 圈
负载：
电源u1接入一次绕组后，即产生电流i1,由于电磁感应原理，即产生感应 电动势e1, 形成磁场，通过铁心的磁通Φ1。 磁通Φ1在二次侧感应出感应 电动势e2，在二次接入负载后，二次绕组就有电流i2，同样二次绕组也产 生磁场，通过铁心的为磁通Φ2。磁通Φ1与磁通Φ2共同形成主磁通Φm。 很明显此时比空载状态下主磁通有所增大，电—磁—电的能量传递效率 更高。当然两侧也都有各自的 “铁损”和“铜损”。所以电力变压器尽 量减少在系统中空载运行。
电力变压器基础知识讲座(课堂PPT)
主变压器
输电线
变电站降 压变压器
380/220V
厂用降压 变压器
发电厂升压 主变压器
3kV 低压动力及 高压动 照明负荷 力负荷
G 发电厂~发电机
用户
3kV高压动力负荷 380/220V 低压动力及
配电变压器 照明负荷
图1-1 简单的输配电系统示意图
2020/8/1
9
电力网的电压、功率和传输距离之间的关系
• 1890年AEC（德国通用电气公司）发明了三相变压器。 最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所
产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而不 是由整块铁构成。
世界上的第一台变压器铁芯由于是采用碳素钢，从而导致变压器体积过大，重量大。不能用 于实战！因为这种碳素钢铁芯变压器导磁率低，磁感应强度B值偏小，导致变压器一次线圈和二 次线圈匝数过多，一次二次线圈轴向和幅向尺寸偏大。
1904年 ，欧洲有人发现，往碳素钢里加入0.8%-4%的硅元素，可大大降低磁路损耗，增大导 磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低，这是变压器工业史上的大变革。因为碳素钢铁芯里加 入少量硅元素，故人们把这种新铁芯材料叫做“硅钢片”。自从有了硅钢片后，变压器体积和 质量大大下降。磁感应强度B值大大提高，最高可达到19000GS。
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– 11+
2 1
N1
i2
+–e2e+–2u+–2 Z N2
u1 i1 ( i1N1)
1
dΦ 有载时，铁心中
e1 N1 dt
主磁通是由一
次、二次绕组磁
e2
dΦ N2 dt
通势共同产生的 合成磁通。
eσ1
Lσ1
di1 dt
i2 ( i2N2)
2
eσ2
Lσ2
di2 dt
4. 电压变换（设加正弦交流电压）
则 U 1 E 1 U 1 E 1 4 .4f4 m N 1
对二次侧，根据KVL：
E 2 R R2 2II 2 2 E j X σ22 I 2U 2U 2
式中 R2 为二次绕组的电阻;
i1
u+– 1e+–σe+–11
X2=L2 为二次绕组的感抗；N 1
U2 为二次绕组的端电压。
(2) 一次、二次侧电压 变压器一次侧等效电路如图
I1 R 1
根据KVL：
+
U 1 R R1 1II 1 1 E j X σ11 I 1E 1E 1
U1
–
––
E1 E1
++
式中 R1 为一次侧绕组的电阻;
X1=L1 为一次侧绕组的感抗(漏磁感抗，由漏
磁产生)。
由于电阻 R1 和感抗 X1 (或漏磁通)较小,其两端 的电压也较小,与主磁电动势 E1比较可忽略不计，
电力变压器基础知识和讲解
一、变压器概述
变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电 子线路中应用广泛。它是一种静止的电气设备，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。
在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos 及 负载功率因数cos 一定时：
有载运行
Z
I2
ห้องสมุดไป่ตู้
U2 Z
+
不论变压器空载还是 有载，一次绕组上的阻
u–1
i1
–
e1
+
Φ
N1 N2
i2
++
e 2 u 2 |Z|
––
抗压降均可忽略，故有
U 1E 14.4f4m N 1
当U1、 f 不变，则 m 基本不变，近于常数。
即：铁心中主磁通的最大值m在变压器空载和
有载时基本是恒定的。
空载：i0N1m 有载：i1N 1i2N2 m
发电厂 10.5kV
输电线 220kV
变电站 10kV
升压
降压
降压
…
实验室
380 / 220V
降压
仪器 36V
降压
二、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：电力变压器（升压、降压）、仪用变 压器（电压互感器、电流互感器）、整流变压器； 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：无载调压变压器、有载调压变压 器；
磁动势
i0 ( i0N1)
dΦ e1 N1 dt
dΦ
1
eσ1
Lσ1
di0 dt
e2
由于漏磁 通不经过
N2 dt
铁心线圈
铁心，所 是一个非
以励磁电 线性电感
流与漏磁 元件，所
空载时， 铁心中主
磁通是由
一次绕组 磁通势产 生的。
(2) 带负载运行情况
i1
一次侧接交流电源， +
二次侧接负载。
u
–
1
e+–σe
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、变压器的工作原理
1、变压器的原理模型 接交流电源的绕组称为原绕
组或称一次绕组，该侧是通入交流电流侧，即吸收电能侧， 输入电能侧,也称一次侧。接负载的绕组称为副绕组或称二次 绕组，该侧是接负载侧，即输出电能侧，也称二次侧。
2、工作原理
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(主磁通)，这个交 变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。并且在一、二次绕组 中分别产生感应电动势。
铁心
+
i1
Φ
u1
–
一次 绕组
N1
变压器原理图
i2
+
u 2 Z
– N2 二次
绕组
其感应电动势大小可分别表示为：
i2 +–ee+–22u+–2 N2
变压器空载时: I 2 0 ,U 2 U 2 0 E 2 4 .4f4 m N 2
式中U20为变压器空载电压。
故有
U1 E1 N1 K U20 E2 N2
K为变比（匝比）
结论：一次、二次侧电压与匝数成正比。
改变匝数比，就能改变输出电压。
5. 电流变换 (一次、二次侧电流关系)
e1
N1
d
dt
e2
N2
d
dt
式中 N 2、N 2 —— 一、二次绕组的匝数;
d ——磁通变化率。 dt
一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。
3. 电磁关系 （1）空载运行情况
i0
一二次次侧侧接开交路流。电源，u+– 1
e+–σe
– 11+
1
N1
i2 0
++
–e 2
u 20
–
N2
u1
漏磁通主 要经过空 气或其他 非导磁性 物质而闭 合。
(1) 一次、二次侧主磁通感应电动势
主磁通按正弦规律变化，设为 msi nt,则
e1N 1d d tN 1d dt(m sin t)
N 1m co ts E 1m si( nt90 )
有效值:
E1 E12m
2fN1m
2
E 14.4f4m N 1
同 理： e2E 2m si( n t9)0
E 24.4f4 m N 2
可得磁势平衡式：i1N1i2N2i0N1
有载磁势
或：i1N1i0N1i2N2
空载磁势
一般情况下：I0 (2~3)%I1N 很小可忽略。
所以 i1N 1i2N 2 或 I 1N1I 2N2
所 以 I1N 1I2N 2
I1 N2 1 I2 N1 K
结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。
• 一般情况下，由于 N2 N1 ，所以e2 e1 ，如果 忽略一、二次绕组本身的阻抗压降这个次要因素 时，e1 u1，e2 u2。则 u2 u1 。这就实现了改变电 压等级的目的。若二次绕组接上负载，就有电流 流过，变压器就向负载输出电能，从而实现了不 同电压等级的电能传递。
P = I²r 电能损耗小
U I
I S 节省金属材料（经济）
所以远距离输电采用高电压是最为经济的。
•发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV、18 kV、20 kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升 高才能实现远距离经济输送。电力工业中常采用高压输电低压 配电，实现节能并保证用电安全。目前，我国交流输电的电压 最高已达750kV。