电力变压器的结构及工作原理精编版
变压器的结构及工作原理(整合后)
• 一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器； 800~6300kVA的为中型电力变压器；8000~63000kVA为 大型电力变压器； 90000kVA及以上的为特大型电力变压器；
漏磁通Φσ。主磁通Φ是流经铁心的工作磁通，漏磁通Φσ 是由于空气隙或其它原因损耗的磁通，它不流经铁心。主 磁通和漏磁通都要在线圈中产生感应电动势，一个是主磁 电动势e，另一个是漏磁电动势eσ。
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变压器工作原理
• 与电源相连的线圈，接收交流 电能，称为一次绕组 用U1 ， I1，E1，N1表示;
• 小型变压器铁芯截面为矩形或方形，大型变压器铁芯截面 为阶梯形，这是为了充分利用空间。
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变压器工作原理 • 铁芯
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变压器工作原理
• 绕组： • 绕组是变压器的电路
部分 • 铜或铝导线包绕绝缘
纸以后绕制而成。
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变压器工作原理 • 绕组
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变压器工作原理
• 绕组是变压器的电路部分，采 用铜线或铝线绕制而成，原、 副绕组同心套在铁芯柱上。
使油箱内减压防止上述情况发生。
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• 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。
• 令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则
•
• 结论： 只要(1)磁通有变化量;(2)一、二次绕组的匝数不 同，就能达到改变电压的目的。
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。
变压器结构简介与工作原理
变压器结构简介与工作原理引言：变压器是电力系统中常见的重要设备，它通过改变交流电的电压大小，实现电能的传输和分配。
本文将介绍变压器的结构和工作原理。
一、变压器的结构1.1 主要组成部分- 核心：变压器的核心由铁芯和绕组构成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小磁滞损耗和铁损耗。
绕组则由两个或多个绕组线圈组成，分别称为初级绕组和次级绕组。
- 外壳：变压器的外壳通常由绝缘材料制成，用于保护内部的绕组和核心，同时也提供绝缘和安全防护。
- 冷却系统：变压器通常需要冷却系统来控制温度，以确保其正常运行。
常见的冷却系统包括自然冷却和强制冷却。
1.2 结构类型- 干式变压器：干式变压器的绕组和铁芯都是在干燥的环境中运行，不需要油作为绝缘介质。
它具有结构简单、维护方便等优点，广泛应用于城市建筑、商业中心等场所。
- 油浸式变压器：油浸式变压器的绕组和铁芯都被浸泡在绝缘油中，以提供更好的绝缘性能和散热效果。
它通常用于大型电力系统和工业领域。
二、变压器的工作原理2.1 电磁感应原理- 变压器的工作基于电磁感应原理。
当交流电通过初级绕组时，产生的磁场会穿过铁芯并感应次级绕组中的电流，从而实现能量的传输。
2.2 变压器的变比- 变压器的变比是指初级绕组和次级绕组的匝数比。
根据变比的不同，变压器可以实现升压、降压或维持电压不变。
2.3 能量传输和损耗- 变压器通过电磁感应将电能从初级绕组传输到次级绕组，实现电压的变换。
在能量传输过程中，会有一定的电阻损耗和磁滞损耗，需要通过冷却系统来控制温度并确保变压器的安全运行。
三、变压器的应用领域3.1 电力系统- 变压器在电力系统中起到关键作用，用于输电和配电。
它将发电厂产生的高电压电能升压后输送到输电线路，再经过变电站降压分配给用户。
3.2 工业领域- 变压器在工业领域中广泛应用，用于供电、电机启动、电炉加热等。
它可以根据不同设备的电压要求，提供合适的电能供应。
3.3 交通运输- 变压器也被用于交通运输领域，如电动列车、电动汽车等，用于变换电能的电压和频率，以满足不同设备的需求。
变压器的结构和工作原理
变压器的结构和工作原理变压器是一种电力设备，它可以将交流电的电压从一个电路传递到另一个电路，同时保持电功率不变。
变压器的结构和工作原理是非常重要的，因为它们决定了变压器的性能和应用范围。
一、变压器的结构变压器的结构主要由铁芯、绕组、绝缘材料和外壳组成。
1. 铁芯铁芯是变压器的主要结构部件，它由硅钢片叠压而成。
铁芯的作用是提供一个磁路，使得变压器的磁通可以顺利地传递。
铁芯的材料选择非常重要，因为它会影响变压器的效率和损耗。
2. 绕组绕组是变压器的另一个重要部件，它由导线绕制而成。
绕组分为一次绕组和二次绕组，它们分别连接到输入电源和输出负载。
绕组的数量和大小取决于变压器的功率和电压等级。
3. 绝缘材料绝缘材料是变压器的保护层，它可以防止电流泄漏和短路。
绝缘材料通常由纸板、绝缘漆和绝缘纸组成。
4. 外壳外壳是变压器的外部保护层，它可以防止灰尘、水和其他杂质进入变压器内部。
外壳通常由金属或塑料制成。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应定律，它可以将一个电路的电压转换为另一个电路的电压。
变压器的工作原理可以分为两个部分：磁路和电路。
1. 磁路变压器的磁路由铁芯和绕组组成。
当一次绕组通电时，它会产生一个磁场，这个磁场会穿过铁芯并传递到二次绕组。
由于二次绕组和一次绕组的匝数不同，所以二次绕组会产生一个不同的电压。
2. 电路变压器的电路由一次绕组、二次绕组和负载组成。
当一次绕组通电时，它会产生一个电流，这个电流会通过二次绕组并驱动负载。
由于二次绕组的电压不同，所以负载会产生一个不同的电流。
变压器的工作原理可以用下面的公式表示：V1 / V2 = N1 / N2其中，V1和V2分别表示一次绕组和二次绕组的电压，N1和N2分别表示一次绕组和二次绕组的匝数。
这个公式表明，当一次绕组的电压和匝数变化时，二次绕组的电压也会相应地变化。
三、变压器的应用变压器是一种非常重要的电力设备，它被广泛应用于电力系统、工业生产和家庭用电等领域。
电力变压器的结构及工作原理
电力变压器的结构及工作原理一、电力变压器的结构1.铁芯铁芯是电力变压器的主要结构部分，通常由高导磁性材料制成，比如硅钢片。
铁芯主要有两个作用，首先是提供一个磁路，以便能够尽可能地束缚并引导磁力线。
其次，铁芯也可以减少由于磁感应强度快速变化而引起的涡流损耗。
2.线圈线圈是电力变压器中的另一个重要部分，主要分为两种类型：主线圈和辅助线圈（也称为副线圈）。
(1)主线圈（也称为高压线圈）由许多匝绕的导线组成。
当主线圈中通过交流电信号时，它产生一个强磁场。
(2)辅助线圈（也称为低压线圈）也由许多匝绕的导线组成。
辅助线圈中的导线被连接到负载电路，当主线圈中的磁场经过辅助线圈时，它会诱导出电流，从而传递相应的电能。
二、电力变压器的工作原理1.交流电的供应2.磁场的产生当高压交流电进入主线圈时，它会产生一个强磁场。
强磁场是由主线圈中的电流引起的，这个电流是通过电流源供应的。
3.磁感应的传递通过铁芯的高导磁性材料，磁场可以有效地传递到辅助线圈中。
铁芯的作用是减少磁感应的散失，并将磁场引导到辅助线圈中。
4.磁场的诱导当磁场经过辅助线圈时，根据法拉第电磁感应定律，线圈中将会诱导出电流。
这个诱导电流的大小取决于主线圈中的电流和磁感应的变化速率。
5.电能传输辅助线圈中诱导出的电流被馈送到负载电路中，从而传递相应的电能。
通过调整主线圈和辅助线圈的匝数比（即变压器的变比），可以有效地改变电压的大小。
6.能量效率虽然电力变压器可以有效地改变电压，但在变压过程中会产生一些能量损耗。
其中包括导线的电阻损耗，铁芯的涡流损耗和磁滞损耗。
为了提高能量效率，变压器通常采用高导磁性的材料和设计。
综上所述，电力变压器的结构和工作原理是通过主线圈和辅助线圈之间的电磁感应来实现的。
通过改变匝数比，变压器能够有效地转换和传输交流电的电能。
电力变压器在能源传输和分配中起着至关重要的作用，是现代电力系统的重要组成部分之一。
电力变压器的基本工作原理和结构
根据前面所学的方程，可作出变压器空载时的相量图：
（1）以 为参考相量
（2） 与 同相， 滞后 ，
（3） 滞后 ， ；
（4）
（5）
空载运行小结
1
2
主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。
3
4
电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。
当空载电流按正弦规律变化时，主磁通呈尖顶波形。
实际空载电流为非正弦波，但为了分析、计算和测量的方便，在相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。
二、空载损耗
对于已制成变压器，铁损与磁通密度幅值的平方成正比，与电流频率的1.3次方成正比，即
空载损耗约占额定容量的0.2%~1%，而且随变压器容量的增大而下降。为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。
等效电路及相量图 折算 折算原则：1）保持二次侧磁动势不变；2）保持二次侧各功率或损耗不变。 方法：（将二次侧折算到一次侧) 折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组(N2=N1)来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变,用一个等效的电路代替实际的变压器。
折算后的方程式为
3.1 变压器的基本工作原理和结构
3.2 单相变压器的空载运行
3.3 单相变压器的负载运行
3.4 变压器的参数测定
3.5 标么值
3.6 变压器的运行特性
3.7 三相变压器
3.8 变压器的并联特性
变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将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.
变压器的结构及工作原理(两篇)
引言概述：变压器是电能转换和配电系统中不可或缺的设备，它通过改变电压和电流的比例来实现电能输送与变换。
本文将对变压器的结构和工作原理进行详细的阐述，以便更好地了解变压器在电力系统中的作用和工作原理。
正文内容：1. 变压器的结构1.1 主要构造部件：变压器由铁芯、线圈和绝缘材料等构成。
铁芯作为变压器的磁路，主要由硅钢片组成；线圈则是变压器的电路部分，分为主绕组和副绕组；绝缘材料用于隔离线圈与铁芯，保证电路的安全可靠。
1.2 冷却装置：高效变压器通常会配备冷却设施，以保证变压器的正常运行和长寿命。
常用的冷却装置有油冷却和风冷却两种形式。
2. 变压器的工作原理2.1 感应定律：变压器基于法拉第电磁感应定律，当一绕组中通有交流电流时，会在另一绕组中感应出感应电动势，从而实现电能的传递和变换。
2.2 磁路闭合原理：变压器的铁芯起到了提高磁场闭合程度的作用，从而减小磁通漏磁，提高变压器的工作效率和性能。
2.3 磁通的变化：通过调节不同绕组的匝数比例，可以实现电压和电流的变换。
当绕组匝数比例相等时，输入电压和输出电压相等，称之为1：1变压器；而当绕组匝数比例不等时，可以实现电压的升降变换。
2.4 耦合建立时间：当变压器处于空载状态时，主绕组中的电流较小，磁流也较小，因此耦合建立时间较长；而当变压器处于负载状态时，主绕组中的电流较大，磁流也较大，因此耦合建立时间较短。
3. 变压器的性能指标3.1 转换效率：变压器的转换效率是衡量能量转换效率的重要指标，它表示输出电能与输入电能之间的比值，转换效率一般接近于100%。
3.2 短路阻抗：短路阻抗是变压器的另一个重要性能指标，它表示在额定电压下，变压器的短路电流与额定电流之间的比值。
短路阻抗越大，变压器承受短路电流的能力越强。
3.3 温升：温升是评估变压器工作负荷能力的指标，过高的温升会导致变压器热损失过大，缩短变压器的使用寿命。
3.4 谐波损耗：谐波损耗是指变压器在非正弦电流作用下产生的损耗，它会导致变压器的能量转换效率下降并影响电网的稳定性。
变压器结构、工作原理和功能
变压器结构、工作原理和功能标题：变压器结构、工作原理和功能引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，它通过改变交流电的电压大小，实现电能的传输和分配。
本文将详细介绍变压器的结构、工作原理和功能。
一、变压器的结构1.1 主要构件：变压器主要由铁芯、绕组和外壳组成。
1.2 铁芯：铁芯是变压器的核心部件，通常由硅钢片叠压而成，具有良好的导磁性能和低损耗特性。
1.3 绕组：绕组是变压器的导电部件，分为高压绕组和低压绕组，通过绕制在铁芯上实现电能的传输。
二、变压器的工作原理2.1 磁感应定律：变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律，当通过主绕组的交流电流变化时，会在铁芯中产生交变磁场。
2.2 互感定律：根据互感定律，当磁场通过铁芯时，会感应出次级绕组中的电动势，从而实现电能的传输和变压。
2.3 工作频率：变压器的工作频率通常为50Hz或者60Hz，这是因为交流电力系统的标准频率为这两个值。
三、变压器的功能3.1 电压变换：变压器可以将高电压变换为低电压，或者将低电压变换为高电压，以满足不同电气设备的需求。
3.2 电能传输：变压器通过电能的传输，将发电厂产生的高压电能传输到用户终端，实现电力供应。
3.3 电力分配：变压器在电力系统中起到电力分配的作用，将电能分配到不同的用电设备，以满足各个区域的用电需求。
四、变压器的类型4.1 功率变压器：用于大功率电能传输和分配，常见于电力系统中的变电站。
4.2 隔离变压器：用于隔离电力系统中的高压和低压，以保证安全和稳定的电力供应。
4.3 自耦变压器：自耦变压器是一种特殊类型的变压器，主绕组和次级绕组共用一部份线圈，常见于电子设备中。
五、变压器的应用领域5.1 发电厂：变压器用于将发机电产生的高压电能变换为输送到电网的中压或者低压电能。
5.2 工业领域：变压器用于工业设备的电能供应，满足不同设备对电压的要求。
5.3 住宅和商业建造：变压器用于将电网的中压或者低压电能变换为适合住宅和商业建造用电设备的电压。
电力变压器的工作原理
电力变压器的工作原理电力变压器是一种常见的电力设备，它在电力系统中起着至关重要的作用。
它能够将高电压通过电磁感应原理转换为低电压，或者将低电压转换为高电压。
本文将详细介绍电力变压器的工作原理。
一、电力变压器的结构电力变压器由两个主要的部分组成：主绕组和副绕组。
主绕组通常由高压绕组和低压绕组构成，而副绕组则通过铁芯连接在一起。
主绕组和副绕组之间通过铁芯的磁场耦合，实现电能的传递和变换。
二、当在主绕组中加入交变电流时，产生的交变磁场将穿过铁芯。
这个交变磁场会引起铁芯中的涡流，从而产生能量损耗。
为了减少涡流损耗，通常会采用铁芯的层叠结构，即将铁芯分成多个薄片并用绝缘材料隔开。
当主绕组中的电流在正半周时，产生的磁场会使副绕组中的电压为正，而在负半周时则反向。
这样，主绕组中的交变电流通过磁场的感应作用，将电能传递到副绕组中。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化速率发生改变时，将产生感应电动势。
在电力变压器中，副绕组中的感应电动势与主绕组中的电压成正比。
因此，通过控制主绕组和副绕组的匝数比例，可以实现不同电压之间的转换。
三、电力变压器的工作模式1. 升压变压器：将输入电压转换为较高电压的变压器。
在输电系统中，经过长距离传输之后，通常会采用升压变压器将电压升高，以减少输电损耗。
2. 降压变压器：将输入电压转换为较低电压的变压器。
降压变压器常用于向家庭、工业和商业用户提供适用的低电压电力。
3. 绝缘变压器：用于将高压系统与低压系统之间进行电气隔离。
绝缘变压器的主要作用是保护人员和设备的安全。
4. 自耦变压器：主绕组和副绕组共享一部分绕组的变压器。
自耦变压器常用于电力系统中的电压调节和抑制谐波。
四、电力变压器的应用电力变压器广泛应用于电力系统中，以满足不同场合对电压的要求。
它们通常用于电力输送、工业生产、电气设备测试等领域。
除了在电力系统中的应用外，电力变压器还被广泛用于电子设备、通信设备、计算机等领域。
在这些设备中，电力变压器用于将交流电转换为所需的直流电，并提供稳定的电源。
变压器结构简介与工作原理
变压器结构简介与工作原理标题：变压器结构简介与工作原理引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，用于改变电压的大小，实现电能的传输和分配。
了解变压器的结构和工作原理对于电力系统的设计和运行至关重要。
本文将介绍变压器的结构和工作原理，帮助读者更好地理解这一重要设备。
一、变压器的结构1.1 主要由铁芯和线圈组成变压器的主要结构包括铁芯和线圈。
铁芯由硅钢片叠压而成，用于传导磁场。
线圈分为初级线圈和次级线圈，通过电流在线圈中产生磁场。
1.2 绝缘层变压器的线圈之间和线圈与铁芯之间都需要绝缘层来防止电路短路和绝缘击穿。
绝缘层通常采用绝缘纸、绝缘漆等材料。
1.3 外壳和冷却系统变压器通常有外壳来保护内部结构，外壳通常由金属材料制成。
变压器还配备有冷却系统，如风扇或油冷却系统，用于散热。
二、变压器的工作原理2.1 电磁感应原理当变压器的初级线圈通电时，产生的磁场会感应次级线圈中的电动势，从而产生电流。
这是基于电磁感应原理的工作原理。
2.2 变压器的转比变压器的转比是初级线圈匝数与次级线圈匝数的比值。
根据转比的不同，变压器可以实现升压、降压或绝缘功能。
2.3 能量传输变压器通过磁场的感应实现能量的传输，将电能从一端传输到另一端。
这样可以实现电力系统中电压的调节和分配。
三、变压器的分类3.1 按用途分类变压器可以按用途分为配电变压器、整流变压器、隔离变压器等，用途不同结构也会有所不同。
3.2 按冷却方式分类变压器可以按冷却方式分为油浸式变压器、干式变压器等，不同的冷却方式适用于不同的环境和功率等级。
3.3 按结构分类变压器可以按结构分为壳式变压器、环氧树脂浇铸变压器等，不同结构适用于不同的安装场所和环境要求。
四、变压器的应用领域4.1 电力系统变压器在电力系统中起到核心作用，用于升压、降压、分配和传输电能，保障电力系统的正常运行。
4.2 工业领域变压器在工业领域中用于控制电压、调节电流，为各种设备提供合适的电源。
变压器结构与工作原理
§1-2 变压器的结构
奇数层
1 2 3 4
偶数层
5
6
奇数层
偶数层
§1-2 变压器的结构
三、主要附件 (1)储油柜：油枕，与油箱相连。隔绝空气、便于油的 体积改变，缩小所有油与空气的接触面。 (2)气体继电器：位于油枕与油箱之间。故障时产生动 作、及时发出信号或切断变压器。
(7)测温装置：温度计。监测油温及绕组的温度。
问题：为什么一般电力变压器都从高压侧抽分头？ 答案：
(1)高压绕组套装在低压绕组的外面，抽头引出和连接方便。 (2)高压侧比低压侧电流小，引线和分接开关的载流面积小。
§1-2 变压器的结构
分类：
圆筒式：小容量变压器 线段式：小容量高压绕组 连续式：大容量高压绕组 螺旋式：大容量低压绕组 2.交叠绕组 交叠绕组的结构：将高、低压绕 组绕成饼式，沿铁芯轴向交叠放 置。两边靠近铁轭处为低压绕组， 中间为高压绕组。 交叠绕组的用途：大多用于壳式、干式变压器。
§1-2 变压器的结构
第一章 变压器的结构与工作原理
§1-2 变压器的结构
变压器主要部件是绕组和铁芯(器身)。绕组是 变压器的电路部分，铁芯是变压器的磁路部分。二 者构成变压器的核心即电磁部分。 除了电磁部分，还有油箱、绝缘套管、储油柜、压 力释放阀、安全气道、温度计和气体继电器等附件。 一、绕组：变压器的电路部分 绕组的材料：一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上 绕制而成，也有用铝线、铝箔或铜箔的。
二、铁芯：变压器的磁路部分 铁芯柱：铁芯中缠绕组的部分。 铁轭：铁芯的连接（铁芯柱）部分。 1.铁芯的材料 硅钢片叠加而成——减少磁阻和铁损。 热轧：分为厚度0.35mm、0.5mm两种，中 间涂绝缘漆，多用于小型变压器。 硅钢片 冷轧：分为厚度0.35mm、0.30mm、0.27mm 等多种，磁导性能高、损耗小、导磁有方 向性，多用于中大型变压器。
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。
变压器的主要结构和工作原理
变压器的主要结构和工作原理标题：变压器的主要结构和工作原理引言概述：变压器是电力系统中常见的电气设备，它起着改变电压、传输电能的重要作用。
本文将详细介绍变压器的主要结构和工作原理。
正文内容：1. 变压器的主要结构1.1 主绕组主绕组是变压器中最重要的部分，它由导线绕制而成。
主绕组承载着输入电压和输出电压的变化，其匝数决定了变压器的变比。
1.2 磁路磁路由铁芯和绕组构成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小磁通损耗。
绕组则绕在铁芯上，起到传导磁场的作用。
1.3 冷却系统变压器在工作过程中会产生热量，冷却系统用于散热，以保证变压器的正常运行。
常见的冷却系统有自然冷却和强迫冷却两种方式。
1.4 绝缘系统绝缘系统用于隔离变压器的不同部分，防止电流短路和绝缘击穿。
常见的绝缘材料有绝缘纸、绝缘漆等。
1.5 辅助设备变压器还配备了一些辅助设备，如刀闸、保护装置等。
它们用于控制和保护变压器的正常运行。
2. 变压器的工作原理2.1 磁感应定律变压器的工作基于磁感应定律，即当导线中有电流流过时，会产生磁场。
变压器利用这一原理，通过变化的磁场来改变电压。
2.2 磁通耦合变压器中的主绕组和副绕组通过磁通耦合实现能量传输。
当主绕组中的电流变化时，产生的磁场会导致副绕组中的电流发生变化。
2.3 变压器的变比变压器的变比由主绕组和副绕组的匝数比决定。
当主绕组匝数大于副绕组时，输出电压将小于输入电压，反之亦然。
2.4 损耗变压器在工作过程中会有一定的损耗，主要包括铁损耗和铜损耗。
铁损耗是由于铁芯磁化和磁通变化而产生的能量损失，铜损耗是由于绕组导线电阻而产生的能量损失。
2.5 调压和保护变压器可以通过调整绕组的匝数比来实现电压的升降，以满足不同电力系统的需求。
同时，变压器还配备了保护装置，如过载保护、温度保护等，以保证变压器的安全运行。
总结：综上所述，变压器的主要结构包括主绕组、磁路、冷却系统、绝缘系统和辅助设备，而其工作原理基于磁感应定律和磁通耦合。
变压器的基本工作原理和结构
变压器的基本工作原理
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两 个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕 组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交 变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
变压器工作原理
• 与电源相连的线圈，接收 交流电能，称为一次绕组 用U1 ，I1，E1，N1表示;
制造厂
生产日期
电力变压器铭牌示意图
额定频率：5额0H定z 容量： 910kVA
额定电压（额一定次电流（一次 额定侧电）压：（6二3额0次0定侧V电）流：（83二.4次A 侧）：400/231侧V）：1313A
变压器工作原理
• 额定容量SN： • 它是变压器额定工作条件下输出能力的保证值，是额定视在功
变压器工作原理
• 变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的 关系为：
• 单相变压器：
S N U1N I1N U 2N I 2N
• 三相变压器：
SN 3U1N I1N 3U2N I2N
变压器工作原理
变压器三相绕组接线 有两种： 1、星形联结 星形联结记作： “Y”或“y” 2、三角形联结 三角形联结记作： “D”或“d”源自电力变压器 三相干式变压器
控制变压器 电源变压器 调压调压器
二、 基本结构
变压器主要由：铁芯、绕组、油箱、附件 等组成。
• 变压器的主体构造： 1、铁芯 2、绕组
• 铁芯
• 铁心的作用 的主磁路
是变压器
• 铁心的材料 0.35～ 0.5mm厚的硅钢片
• 铁心形式 电力变压器 主要采用心式结构
率，单位有：伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安 （MV•A）。 • 一般容量在630kVA以下的为小型电力变压器；800~6300kVA 的为中型电力变压器；8000~63000kVA为大型电力变压器； 90000kVA及以上的为特大型电力变压器；
变压器的主要结构和工作原理
变压器的主要结构和工作原理引言概述：变压器是电力系统中常见的电力设备之一，它在电能传输和分配中起着重要的作用。
本文将详细介绍变压器的主要结构和工作原理，以帮助读者更好地理解和应用变压器。
正文内容：一、变压器的主要结构1.1 主要结构组成- 主要由铁芯、一次绕组和二次绕组组成。
- 铁芯是变压器的主要磁路部分，通常由硅钢片叠压而成，以减小磁导率和磁阻。
- 一次绕组是输入侧的绕组，通常由导电材料绕制而成。
- 二次绕组是输出侧的绕组，也由导电材料绕制而成。
1.2 绝缘和冷却系统- 变压器的绝缘系统是保证安全运行的关键，通常使用绝缘材料将绕组和铁芯分隔开。
- 冷却系统对于变压器的正常运行至关重要，常见的冷却方式有自然冷却和强制冷却。
1.3 外壳和配电设备- 变压器通常有一个外壳，用于保护内部部件免受外界环境的影响。
- 配电设备包括开关、熔断器和保护装置等，用于控制和保护变压器的正常运行。
二、变压器的工作原理2.1 电磁感应原理- 变压器的工作基于电磁感应原理，当一次绕组通入交流电时，会在铁芯中产生交变磁场。
- 交变磁场会感应二次绕组中的电动势，从而使电能从一次绕组传递到二次绕组。
2.2 变压器的变压比- 变压器的变压比是指输入电压与输出电压之间的比值，可以通过绕组的匝数比来确定。
- 变压器可以实现电压的升高或降低，根据需要选择合适的变压比。
2.3 损耗和效率- 变压器在工作过程中会产生一定的损耗，包括铁损耗和铜损耗。
- 效率是衡量变压器性能的重要指标，可以通过输出功率与输入功率的比值来计算。
三、变压器的应用领域3.1 电力系统- 变压器在电力系统中用于电能传输和分配，将发电厂产生的高压电能转换为适用于用户的低压电能。
- 在输电过程中，变压器可以实现电压的升高，减少输电损耗。
3.2 工业领域- 变压器在工业领域中广泛应用于电力设备、机械设备和照明系统等。
- 它可以为各种设备提供合适的电压和电流，满足工业生产的需求。
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。
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为了减少铁芯的磁滞和涡流损耗，铁芯用厚度为0.3～0.5mm的硅钢片冲 剪成几种不同尺寸，并在表面涂厚为0.01～0.13mm的绝缘漆，烘干后按 一定规则叠装而成。
由于硅钢片比普通钢的电阻串大，因此利用硅钢片制成的铁芯可以进一 步减小涡流损耗。
为什么铁芯要一点接地？
因为运行中变压器的铁芯与其他附件都处于绕组周围很强的电磁场内， 如果不接地，必然因为电磁场作用，铁芯与其附件必然产生一定的电 位差。容易造成放电现象，使绝缘油分解或损坏其他固体绝缘介质。 如果是几点接地，通过接地点形成涡流通路，将造成铁芯发热，所以 只允许一点接地。
(4)容量比：指变压器各侧额定容量之比。（注意：三绕组变压器高、中、低 侧容量比不是1：1：1） (5)电压比：指变压器各侧额定电压之比。 (6)短路损耗(铜损)：将变压器的二次绕组短路，变压器一、二次电流流过一、
性能参数
空载损耗
负载损耗
符合GB/T 6451组Ⅱ
符合GB/T 6451 符合GB/T 6451组Ⅰ
符合GB/T 6451
比GB/T 6451平均下降10%
配电变压器符合表A2
电力变压器比GB/T 6451组Ⅰ平均下降 10%
比GB/T 6451平均下降20%
比GB/T 6451平均 下降10%
比GB/T 6451组Ⅰ平均下降20%
当储油柜油面下降时，外 部空气因为大气压的作用， 先通过呼吸器底部变压器 油，滤去杂质，再通过干 燥剂吸去水分，最后进入 储油柜，保证了变压器油 的绝缘强度。
8.净油器 变压器的净油器也是一个充有吸收剂的 容器。当变压器油流经吸收剂时，油中 所带的水分、游离酸和加速绝缘老化的 氧化物等皆被吸收，借此使变压器油得 到连续再生。
6.气体继电器 气体继电器又称瓦斯继电器，是利用变压器内故障时产生的热油流 和热气流推动继电器动作的元件，是变压器的保护元件；
瓦斯继电器装在变压器的油枕和油箱之间的管道内；
轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障时由油分解的气体上升入瓦斯 继电器，气压使油面下降，继电器的开口杯随油面落下，轻瓦斯干 簧触点接通发出信号，当轻瓦斯内气体过多时，可以由瓦斯继电器 的气嘴将气体放出。规程规定，轻瓦斯报警必须检查主变。
调压方式分无载调压和有载调压两种。 无载调压需要将主变停下，一般在35kV及以下系统使用； 有载调压可以带负荷调压，一般在110kV及以上系统使用； 有载调压时，Q1先断开，移动到下一个档位，Q2随后断开，移动到 相应档位，即实现了不中断负荷的调档，切换装置中的电抗是用于限 制环流。调档需要逐档进行。 调压绕组一般靠近中性点处，使调节装置处于较低电位。
高压套管、低压套管
1.高压套管 2.分接开关 3.低压套管 4.瓦斯继电器 5.防爆管 6.油枕 7.油位表 8.吸湿器 9.散热器 10.铭牌
11.接地螺栓 12.油样活门 13.放油阀门 14.活门 15.绕组 16.温度计 17.铁芯 18.净油器 19.油箱 20.变压器油
1 . 铁芯 铁芯在电力变压器中是重要的组成部件之一。它由高导磁的硅钢片叠积 和钢夹件夹紧而成，铁芯具有两个方面的功能：
“高往高调：低压侧电压高，分接头就往高档位调。”(1档为高档) “低往低调：低压侧电压高，分接头就往低档位调。”
某220kV变压器，1档高压侧额定电压250kV，中压侧110kV，变比为 25/11；2档高压侧额定电压220kV，中压侧110kV，变比为22/11。假 设系统电压为220kV，1档中压侧为220/25*11=96.8kV，2档中压侧电 压为220/22*11=110kV。
电力变压器的结构及工作原理
一、电力变压器的用途和分类 二、电力变压器的结构 三、电力变压器的电气特性
一、电力变压器的用途和分类
1.升压变和降压变
升压变低压侧额定电压=发电机额定电压 升压变高压侧额定电压比线路额定电压高10%
降压变高压侧额定电压=线路额定电压 降压变低压侧额定电压比线路额定电压高10%
（4）油枕和油箱的连管中间可安装气体继电器。 （5）变压器油从空气中吸收的水分将沉积在油枕底部集污器内以便定期放 出，使水分不会迸人油箱。
6.气体继电器
A、罩 B、项针 C、气塞 D、磁铁 E、开口杯 F、重锤 G、探针 H、支架 K、弹簧 L、挡板 M、磁铁 N、螺杆 P、干簧接点（跳闸用） Q、调节杆 R、干簧节点（信号用） S、套管 T、嘴子
强迫油循环风冷变压器：
冷却器全停后，油温达75度，持续20分钟跳闸； 冷却器全停后，持续60分钟，不经油温控制跳闸； 冷却器全停后，温度达95度，直接跳闸。
3.型号（了解）
特殊使用环境代号
额定电压 额定容量 特殊用途和特殊结构代号 设计序号
调压方式
导线材料 绕组数 油循环方式
冷却方式 相数 产品类别
9.防爆管 防爆管又名安全气道，装在油箱的上盖上，由一个喇叭形管子与 大气相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。为防止正常情况 下防爆管内油面升高使管内气压上升而造成防爆薄膜松动或破损 及引起气体继电器误动作，在防爆管与储油柜之间连接一小管， 已使两处压力相等。
10.压力释放阀 压力释放阀是变压器的一种压力保护装置，当主变内部严重故障 时，大量油分解，压力急剧上升，压力释放阀及时打开放出油气， 避免损坏变压器，当压力降低时，压力释放阀自动闭合。
不能用有载调压的情况： 过负荷、调压装置异常、调压装置油位低、调压装置瓦斯发信、调压 装置油温低于-40度。
5.油枕 （1）使变压器油箱在任何气温及运行状况下均充满油。 （2）为了使变压器器身和套管下部能可靠地浸入油中，保证了安全运行， 且可减小套管的设计尺寸。
（3）变压器油仅在油枕内与空气接触 (有些还装有胶囊呼吸器)，与空气接触 面减少，使变压器油的受潮和氧化机会减少，油枕内的油温较油箱内油温低， 也使氧化速度变慢，有利于减缓油的老化。
铁芯多点接地的故障特征：
铁芯局部过热，使铁芯损耗增加，甚至烧坏； 过热造成的温升，使变压器油分解，产生的气体溶解于油中，引起变 压器油性能下降，油中总烃大大超标； 油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时，气体析出量较之更高、更 快)，可能导致气体继电器动作发信号，甚至使变压器跳闸。
2.绝缘
变压器分级绝缘和全绝缘： 分级绝缘就是变压器靠近中性点的绕组主绝缘水平比端部绕组的绝缘水 平要低，当其绝缘水平一致时就是全绝缘。
主绝缘就是绕组与接地部分，绕组与绕组之间的绝缘。 纵绝缘是同一电压等级一个绕组各个部分的绝缘。
3.绕组
不同容量、不同电压等级的电力变压器，绕组形式也不一样。一般电力 变压器中常采用同芯式和交叠式两种结构形式。绕组绕铁芯分布，大致 有两种方式:
为什么高压绕组都在外侧？ 一是绝缘考虑，电压等级低一些的绕组靠近铁芯，从绝缘角度容易做 到；二变压器调档是改变高压侧匝数实现，因为高压侧电流小一些， 分接开关体积小，接触器引线和接头容易解决。
在原理上，铁芯是构成变压器的磁路。它把一次电路的电能转化为磁能， 又把该磁能转化为二次电路的电能，因此，铁芯是能量传递的媒介体。
在结构上，它是构成变压器的骨架。在它的铁芯柱上套上带有绝缘的线 圈，并且牢固地对它们支撑和压紧。
铁芯的结构
接地片 上夹件 铁轭螺杆 拉螺杆 芯柱绑扎 铁芯磁导线
下夹件
变压器铁损：当成块的金属放在变 化的磁场中．或者在磁场中运动时， 金属内将产生感应电流。这种电流 在金属内自成闭合回路，犹如水的 旋涡故称涡流，由于成块金属的电 阻很小，所以涡流很强，使成块金 属大量发热，同时电能遭到大量的 浪费。
11.温度计 大型变压器都装有测量上层油温的测温装置，它装在变压器油箱外，便于 运行人员监视变压器油温情况。
绕组温度是通过采集上层油温和负荷电流后，通过相应的热反应得到，也 即其不是真实的绕组温度。
12.套管 变压器套管是变压器箱外的主要绝缘装置，变压器绕组的引出线必须穿过 绝缘套管，使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起固定引 出线的作用。因电压等级不同，绝缘套管有纯瓷套管、充油套管和电容套 管等形式。纯瓷套管多用于10kV及以下变压器，它是在瓷套管中穿一根导 电铜杆，瓷套内为空气绝缘。充油套管多用在35kV级变压器，它是在瓷套 管充油，在瓷套管内穿一根导电铜杆，铜杆外包绝缘纸。电容式套管由主 绝缘电容芯子，外绝缘上下瓷件，连接套筒，油枕，弹簧装配，底座，均 压球，测量端子，接线端子，橡皮垫圈，绝缘油等组成。它用于100kV以 上的高电压变压器上。
（11）变压器的额定电压 变压器的额定电压，单位为kV。
二、油浸式电力变压器的结构
油 器身 浸 式 电 油箱 力 变 压 冷却装置 器
保护装置
出线装置
铁芯、绕组、绝缘结构、引线、分接开关
油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件（放油阀门、 油样活门、接地螺栓、铭牌
散热器和冷却器
储油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全气道）、吸 湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器（瓦斯 继电器）
升压变功率是从低压侧流向高压侧，低压侧在中间，其自感被抵消， 等值电抗较小，它与高压侧的短路电压变小，也即高压侧达到额定电 流时，低压侧所需施加的电压较小，利于升压。
4.分接开关
变压器调压是在变压器的某一绕组 上设置分接头，当变换分接头时就 减少或增加了一部分线匝，使带有 分接头的变压器绕组的匝数减少或 增加，其他绕组的匝数没有改变， 从而改变了变压器绕组的匝数比。 绕组的匝数比改变了，电压比也相 应改变，输出电压就改变，这样就 达到了调整电压的目的。
根据油在净油器内的循环流通的方式不 同，净油器可分为温差环流法和强制环 流法两类。变压器运行时，由于上下层 油存在温差，于是变压器油从上至下经 过净油器，这种方式称为温差环流法， 常用于油浸自冷或油浸风冷变压器。强 制环流法净油器需有强迫油循环的机械 力（如油泵）作为油流动的动力，适用 于强迫油循环冷却的变压器。