配电变压器的原理及结构
变压器的结构及工作原理
变压器的结构及工作原理
变压器是一种通过电磁感应来改变交流电压的电气设备。
其主要由铁芯、一组初级和次级线圈组成。
铁芯是变压器中的核心部分，通常由铁合金材料制成，具有良好的导磁性能。
初级线圈位于铁芯的一侧，由一定数量的绕组组成，通常称为主线圈。
次级线圈位于铁芯的另一侧，同样由一定数量的绕组组成，通常称为副线圈。
当交流电通过主线圈时，产生的磁场会穿过铁芯并感应到副线圈中。
由于铁芯的导磁性能，磁场能够有效地传导到副线圈中，使得副线圈中也产生电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化导致导线中的磁通量发生变化时，就会在导线中产生感应电动势。
通过变压器的设计，使得主线圈和副线圈的绕组比例不同，可以实现将输入电压转变为输出电压的目的。
当输入电压施加在主线圈上时，根据变压器的工作原理，输出电压将会与输入电压成正比例关系。
具体的比例关系由绕组的匝数比决定，即输出电压与输入电压之间的比值等于次级线圈的匝数与主线圈的匝数之比。
由于变压器的基本原理是基于电磁感应，因此其工作效率较高。
另外，变压器还具有隔离输入和输出电路、阻碍电流流入负载的能力等特点，使其在电力系统、电子设备和能源传输等领域中得到广泛应用。
变压器的工作原理
变压器的工作原理一、引言变压器是电力系统中常见的电气设备，用于改变交流电的电压和电流。
本文将详细介绍变压器的工作原理，包括基本原理、结构和工作过程。
二、基本原理1. 电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁场中运动或者磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
变压器利用这一原理实现电压的转换。
2. 互感现象互感现象是指两个或者多个线圈通过磁场相互耦合时，其中一个线圈中的电流变化会在其他线圈中产生感应电动势。
变压器中的两个线圈分别称为主线圈和副线圈。
三、变压器的结构1. 铁心变压器的铁心是由硅钢片叠压而成，主要作用是提高磁通的传导性能，并减少铁损耗。
2. 主线圈主线圈是变压器的输入线圈，通常由较粗的导线绕制而成。
当主线圈中通过交流电流时，会在铁心中产生磁场。
3. 副线圈副线圈是变压器的输出线圈，通常由较细的导线绕制而成。
副线圈通过互感现象与主线圈相连，将主线圈中的磁场转换为感应电动势。
四、变压器的工作过程1. 变压器的工作原理可以分为两个阶段：磁场建立和磁场消失。
2. 磁场建立阶段当交流电通过主线圈时，产生的交变电流会在主线圈中产生交变磁场。
由于主线圈和副线圈之间的互感作用，副线圈中也会产生交变电动势。
3. 磁场消失阶段当交流电的方向改变时，主线圈中的交变磁场也会改变方向。
这个变化的磁场会在副线圈中产生感应电动势，导致副线圈中的电流方向发生变化。
4. 变压器的电压转换根据互感现象，变压器中主线圈和副线圈的匝数比可以决定输出电压与输入电压的比例关系。
当主线圈匝数较大时，输出电压相对较低；当主线圈匝数较小时，输出电压相对较高。
五、总结变压器是一种基于电磁感应和互感现象的电气设备，用于改变交流电的电压和电流。
它由铁心、主线圈和副线圈组成。
变压器的工作过程包括磁场建立和磁场消失两个阶段，通过互感现象实现电压的转换。
变压器在电力系统中起到了重要的作用，广泛应用于输电、配电和电子设备中。
变压器的论文
变压器的论文引言变压器是电力系统中常见的重要设备，主要用于电能的传输和分配。
它通过变换电压和电流的比例，在电网中实现高压输电和低压供电。
本文将介绍变压器的基本原理、结构和工作原理，以及应用领域和未来发展方向。
变压器的基本原理变压器的工作原理基于电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，当通过一根导线的磁通量发生变化时，会在该导线上产生感应电动势。
变压器由两个或多个线圈组成，它们通过磁场耦合在一起。
主要由铁心和绕组组成。
变压器的结构变压器主要由铁心和绕组组成。
铁心由硅钢片叠压而成，用于增加磁路的磁导率和减小铁损。
绕组分为主绕组和副绕组，主要由导线和绝缘材料组成。
绕组根据其位置可以分为高压绕组和低压绕组。
变压器的工作原理当变压器接入电源时，通过主绕组产生磁场，并通过铁心耦合到副绕组上。
根据法拉第电感耦合定律，副绕组感应到电磁场，产生感应电动势。
根据能量守恒定律，输入和输出功率在变压器中必须相等，可以通过变压器的变比关系计算。
变压器的应用领域变压器广泛应用于电力系统中的各个环节。
在输电方面，变压器用于将发电厂产生的高压电能变换为输送到远距离的高压交流电。
在电力配电方面，变压器将高压电能变换为供应给家庭、工厂和商业用途的低压电。
变压器的未来发展方向随着能源需求的快速增长和技术的不断进步，变压器也在不断发展和改进。
未来的变压器将更加高效、智能化和可持续。
一方面，变压器需要提高能源转化效率和减小损耗；另一方面，变压器需要适应可再生能源的接入，并与智能电网进行集成。
结论变压器作为电力系统的重要组成部分，起着传输和分配电能的重要作用。
本文介绍了变压器的基本原理、结构和工作原理，以及其在电力系统中的应用领域和未来发展方向。
希望通过本文的介绍，读者能够对变压器有更深入的了解，并为未来的研究和应用提供参考。
变压器的结构和工作原理
变压器的结构变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理，把一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级的交流电能。
变压器是电力系统中实现电能的经济传输、灵活分配和合理使用的重要设备，在国民经济和其他部门也获得了广泛应用。
一般常用变压器的分类可归纳如下：按相数分：(1)单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。
(2)三相变压器：用于三相系统的升、降电压。
按冷却方式分：(1)干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。
(2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。
按用途分：(1)电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。
(2)仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。
(3)试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。
(4)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。
按绕组形式分：(1)双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。
(2)三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。
(3)自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。
也可做为普通的升压或降后变压器用。
按铁芯形式分：(1)芯式变压器：用于高压的电力变压器。
（2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，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较低的地方。
(3)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。
在电力系统中，用到最多的是油浸式变压器，其最基本的结构式铁芯、绕组、绝缘材料、邮箱等组成，为了使变压器安全可靠地运行，还需要冷却装置、保护装置。
一、铁芯铁芯是组成变压器基本的组成部件之一，是变压器导磁的主磁路，又是器身的主骨架，它由铁柱、铁轭和夹紧装置组成。
常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。
硅钢是一种合硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0．8～4．8%。
jbk变压器工作原理
jbk变压器工作原理
JBK变压器是一种常用的干式配电变压器，其工作原理基于电磁感应定律。
其结构包括铁心、一对绕组和外壳。
铁心由铁芯和固定器件构成，用于支撑和固定绕组。
一对绕组包括主绕组和副绕组，它们通过电流进入和离开绕组来实现能量的转换。
当JBK变压器接通电源后，主绕组中的电流在铁芯中产生磁场。
磁场会穿过绕组并进入副绕组，根据电磁感应定律，副绕组中将产生感应电动势。
当副绕组的绕组匝数与主绕组的匝数比例不同时，将会导致输出电压的变化。
根据变压器的转变关系，可以通过改变主绕组和副绕组的匝数比例来调整输出电压的大小。
当副绕组匝数大于主绕组匝数时，输出电压将会升高；反之，则输出电压将会降低。
此外，变压器还可以用于改变电流的大小，通过改变绕组的匝数比例来实现。
JBK变压器的原理是基于电磁感应定律，利用绕组之间的电磁感应关系来实现能量的转换和调整输出电压和电流的大小。
配电变压器的原理、分类及安装要求
配电变压器的原理、分类及安装要求目录1. 配电变压器基本介绍 (2)1.1定义 (2)1.2结构 (3)2. 分类 (6)2.1按安装位置分类 (6)2.2电按按冷却方式分类 (9)2.3电调压方式分类 (9)2.4相数分类 (9)3. 工作原理 (11)4. 特征参数 (12)5. 产品型号 (14)6. 常用变压器 (16)6.1油浸式变压器 (16)6.2干式变压器 (17)6.3干式变压器与油式变压器比较 (19)7.箱变（组合箱式变电站） (21)7.1概述 (21)7.2分类 (22)7.3基本结构 (24)7.4常用箱式变压器介绍 (25)8. 地埋式箱变 (25)8.1概述 (25)8.2特点 (26)8.3防水 (29)8.4技术优点 (29)9. 安装 (30)配电变压器，简称“配变”。
指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
配电变压器通常是指运行在配电网中电压等级为10-35kV（大多数是10kV 及以下）、容量为6300KVA及以下直接向终端用户供电的电力变压器。
1. 配电变压器基本介绍配电变压器，简称“配变”，指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
有些地区将35千伏以下（大多数是10KV及以下）电压等级的电力变压器，称为“配电变压器”，简称“配变”。
安装“配变”的场所与地方，即是变电所。
配电变压器宜采用柱上安装或露天落地安装。
▲配电知识结构以油浸式配电变压器进行结构介绍，油浸式配电变压器按其结构可分为本体、储油柜、绝缘套管、分接开关、保护装置等。
如下图▲配电变压器结构分解1.2.1 本体本体包含了铁心、绕组及绝缘油三部分，绕组是变压器的电路，铁心是变压器的磁路。
二者构成变压器的核心即电磁部分。
1.2.1.1 铁心铁心是变压器中主要的磁路部分。
通常由含硅量较高、厚度为0.35或0.5mm、表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成，铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱套有绕组，铁轭闭合磁路之用。
电力变压器的结构及工作原理
1 . 铁芯
铁芯片间的绝缘是把芯柱和铁轭的截面分成许多细条 形的小截面，使磁通垂直通过这些小截面时，感应出 的涡流很小，产生的涡流损耗也就很小。 铁芯片间无绝缘时，磁通垂直通过的截面很大，感应 的涡流大，截面厚度增加1倍，涡流损耗将增大至4倍。 铁芯片间绝缘过小时，片间电导率增大，穿过片间绝 缘的泄漏电流增大，将增加附加的介质损耗。
➢ 夹紧装置在结构上应能可靠地压紧线圈、支撑 引线、装置器身的绝缘件，并应具有器身在油 箱中的定位结构。
整理课件
1 . 铁芯
➢ 夹紧时的力要均匀，铁芯片的边缘应不出现翘 起，铁芯片的接缝尽量要严合，在铁芯励磁时 噪声要尽量小。
➢ 为防止铁芯多点接地和减少漏磁通在结构钢件 中产生涡流损耗，结构钢件应用绝缘件与铁芯 本体隔开，并尽可能远离漏磁区。在结构钢件 中更不能形成交链主磁通下的“短路匝”。
整理课件
8、性能水平代号（设计序号）
性能水 平代号
7 8
9
10 11
电压等 级 kV
6、10 ≥35 6、10 ≥35 6、10
6、10
≥35 6、10 ≥35 6、10 ≥35
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
整理课件
1 . 铁芯
铁芯的结构形式和用途
中间为两个芯柱，两边为 旁轭，可降低上、下轭高， 有助于减少附加损耗，但 电工钢片用量更多，体积 大。有时是在旁轭上安装 调压和励磁线圈。它是派 生结构。
适用于高压和超高压大容 量单相电力变压器。
单相两柱旁轭式叠铁芯
整理课件
1 . 铁芯
变压器
吊器身式油箱
• 6300KVA及以下变压器 中、小型变压器，这种变压器油箱上部箱盖可以 打开，它是依靠箱沿四周许多螺栓与箱壳紧固在 一起的。箱壳是用钢板焊接成的，其顶部开口， 焊缝要求制造工艺做到不渗漏油，器身就放在箱 壳内。由于中、小型变压器，其充油后的总重量， 与大型变压器相比不算太重，所以当变压器的器 身需要进行检修时，可以将整个变压器带油搬运 至有起重设备的场所，将箱盖打开，吊出器身， 就可以进行详细的检查和必要的修理。
第一节：变压器的工作原理与结构
一、变压器的工作原理
内部各量及其因果关系 U1→Φ →U2 → I 2 → I 1
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
初 级 电 压
磁 场
次 级 电 压
次 级 电 流
初 级 电 流
内部各量及其因果关系
E1 E2 R
U1 → Φ → U 2 → I 2 → I 1
↓
初 级 电 压
↓
11、电压调整率
• 定义：在给定负载功率因数下（一般取0.8） 二次空载电压和二次负载电压之差与二次 空载电压的比。通常以百分数表示。
• 电压调整率是衡量变压器供电质量好坏的 数据
公式
• • • U2N-U2 ⊿U℅=————×100℅ U2N
12、效率
• 定义：变压器的效率为输出的有功功率与 输入的有功功率之比的百分数，用表示
是将变压器内部的高、低压引线经绝缘套管 引到油箱外部，起固定引线和对地绝缘的 作用。是由带电部分和对地绝缘部分组成
三
电力变压器的型号及技术参数
1、变压器的型号
变压器的型号
• □ □ □ □ □ □ □ □-- □/ □ □ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ • ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 防护代号 TH TA • ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 高压绕组额定电压等级KV • ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 额定容量 KVA • ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 设计序号 1 2 3 • ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 调压方式 ● Z • ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 导线材料 ● L • ↓ ↓ ↓ ↓ 绕组数 ● S F • ↓ ↓ ↓ 循环方式 ● P • ↓ ↓ 冷却方式 J ● G C F S • ↓ 相数 D S • 绕组耦合方式 ● O
配电变压器原理
配电变压器原理
配电变压器原理是通过变压器的升降压作用来实现电能的传输和分配。
变压器由铁芯和线圈组成，工作时通过输入线圈的电流产生磁场，磁场作用下将电能传输到输出线圈，从而实现电压的升降。
在配电系统中，变压器起着电能传输和电压调节的作用。
输入电线圈称为初级线圈，输出电线圈称为次级线圈。
初级线圈通常接入高电压，而次级线圈通常连接低电压负载。
配电变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
根据定律，磁通量的变化会在线圈中产生感应电动势。
变压器中的铁芯可以提高磁通量，从而增加感应电动势和电压变化。
当交流电通过初级线圈时，产生的磁场会传递到次级线圈，并在次级线圈中产生感应电动势。
根据变压器的转比关系，次级线圈的匝数可以使变压器的输出电压调整到所需的水平。
变压器的转比是由初级线圈匝数和次级线圈匝数的比值决定的。
转比越大，输出电压相对于输入电压就越大。
通过控制线圈的匝数，可以根据需要在电网中实现不同层次的电压。
此外，变压器的工作还涉及功率平衡。
变压器的输入功率等于输出功率，功率平衡可以通过变压器的转换效率来实现。
变压器的转换效率取决于铁芯的材料、绕组的损耗以及电阻等因素。
总之，配电变压器原理基于法拉第电磁感应定律，通过变压器
的升降压作用实现电能的传输和分配。
变压器的转比和功率平衡是实现电压调节和能量转换的关键要素。
变压器知识点总结大学
变压器知识点总结大学1. 变压器概念及原理变压器是一种电气设备，它可以通过电磁感应的原理来改变交流电的电压。
变压器由两个或两个以上的线圈构成，其中每个线圈都包裹在铁芯上。
当一个线圈通过交流电流时，它会在铁芯中产生一个交变磁场，从而诱导出在另一个线圈中的电压。
变压器的原理是基于法拉第电磁感应定律。
当一个导体在磁场中运动时，就会在导体两端产生电动势。
在变压器中，当一个线圈的电流改变时，它就会在另一个线圈中诱导出电压。
这种原理使得变压器能够实现电压的改变。
2. 变压器的结构变压器一般由铁芯和线圈组成。
铁芯通常是用硅钢片或铁氧体制成，这样可以降低铁芯的磁滞和涡流损耗。
变压器的线圈一般分为初级线圈和次级线圈，它们分别连接在输入电源和输出负载上。
变压器的结构还包括绝缘材料、冷却系统和外壳。
绝缘材料用于隔离线圈和铁芯，以及在防止电火灾和短路故障中起到重要的作用。
冷却系统是为了保持变压器的正常工作温度，通常采用的方法是通过散热器或冷却油来散发热量。
外壳则用于保护变压器的内部元件，并且防止接触到高压部件。
3. 变压器的类型根据用途和结构的不同，变压器可以分为多种类型。
常见的变压器类型包括：- 力率变压器：用于改变电力系统中的电压和功率，通常用于变电站和工业用电场合。
- 隔离变压器：用于隔离输入和输出电路之间的电气隔离，以保护负载和人员安全。
- 自耦变压器：在一根铁芯上包绕有两个线圈，通过改变接点来实现不同的输出电压。
- 调压变压器：用于在输入变压比例和输出电压之间调节电压。
- 分接头变压器：在次级线圈上设置多个分接头，以实现不同的输出电压。
- 特种变压器：如电焊变压器、火花线圈变压器等，根据具体用途进行设计。
4. 变压器的工作原理变压器的工作原理是基于电磁感应定律和磁耦合的原理。
当一个变压器的初级线圈接通交流电流时，它会在铁芯中产生一个交变磁场。
这个交变磁场会诱导次级线圈中的电压，从而实现电压的改变。
变压器的工作原理还包括磁耦合和电耦合。
变压器知识点总结总结
变压器知识点总结总结一、变压器的基本原理1. 变压器的定义变压器是一种通过电磁感应作用，在电路中实现电压变换的装置，它由铁芯和绕组组成。
2. 变压器的工作原理变压器工作原理基于电磁感应定律和能量守恒定律。
当交流电压加在一端的绕组上时，由于电压的变化导致绕组中产生感应电动势，使得电流流过绕组。
通过铁芯的磁场作用，感应电动势将被传导到另一端的绕组上，从而实现电压的变换。
变压器工作时将功率从一个电路传输到另一个电路，实现了电压和电流的变换。
3. 变压器的结构变压器的主要结构包括铁芯、初级绕组和次级绕组。
铁芯用于传导磁感应，初级绕组受到输入电压，次级绕组输出变压后的电压。
4. 变压器的分类根据用途和结构，变压器可分为电力变压器和专用变压器。
电力变压器广泛应用于电力系统中，用于升压、降压和配电；专用变压器包括焊接变压器、隔离变压器等，用于特定的应用场景。
二、变压器的工作原理1. 变压器的电磁感应当交流电压加在变压器的初级绕组上时，由于电压的变化导致初级绕组中产生感应电动势，使得电流流过初级绕组，产生磁场。
通过铁芯传导，这个磁场将感应到次级绕组上，从而产生次级电压。
2. 变压器的变压原理变压器通过变化绕组的匝数比例来实现电压的变压。
当初级绕组的匝数比次级绕组的匝数大时，变压器为升压变压器；反之为降压变压器。
3. 变压器的运行工况在变压器正常运行时，应保持铁芯和绕组的正常温度和湿度。
同时，变压器应根据电压和电流的变化来调节工作状态，以保证其安全可靠运行。
4. 变压器的能量损失变压器在工作过程中会产生铁损和铜损。
铁损是由于铁芯中涡流和焦耳热导致的能量损失，而铜损是由于绕组电阻导致的能量损失。
这些损失会导致变压器的效率下降，需要及时进行维护和检修。
三、变压器的特点和应用1. 变压器的特点变压器具有电压转换、功率传输、绝缘隔离和运行稳定等特点。
它能够在不改变频率的情况下实现电压的变压，同时转换功率和保证电气设备的安全运行。
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。
配电变压器的原理及结构
配电变压器的原理及结构
原理：
结构：
1.铁心：变压器的主要部件，由优质硅钢片叠制而成。
铁心的作用是加强磁场，并减小铁损耗。
2.初级线圈：由一根或多根绕在铁心上的导线组成，用于接收高压电能。
3.次级线圈：绕在与初级线圈相同的铁心上，用于输出低压电能。
4.绝缘层：用于绝缘初级线圈和次级线圈之间，以防止电流短路。
5.冷却装置：为了散热，配电变压器通常配备冷却风扇或冷却油，以保持变压器的温度在安全范围内。
6.终端板：用于连接配电变压器与其他电力设备的导线。
工作过程：
当高压线圈通电时，高压电流在初级线圈中流动，形成强磁场。
这个磁场也会穿透铁心，并通过感应作用，在次级线圈中诱发出电流。
由于比例关系，次级线圈中的电压将比初级线圈中的电压低。
通过合适的设计，可以实现电压降的步骤性变化，以满足不同用电需求。
应用：
总结：
配电变压器的工作原理基于电磁感应的原理，通过通过感应作用将高
压电能转换为低压电能。
其结构包括铁心、初级线圈、次级线圈、绝缘层、冷却装置和终端板等。
配电变压器在电力系统中起到非常重要的作用，通
过将高压电能转换为低压电能，以满足不同用电需求。
变压器基本工作原理和结构1
第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N UN U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
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。
电力变压器
三、变压器型号及技术参数 1．型号
变压器的型号分两部分，前部分由汉语拼音字母组成 ，代表变压器的类别、结构特征和用途，后一部分由数字组 成，表示产品的容量(kVA)和高压绕组电压(kV)等级。
相数表示：D-单相；S-三相。 冷却方式表示： J-油浸自冷；F-油浸风冷；FP-强迫油 循环风冷；SP-强迫油循环水冷。 电压级数表示：S-三级电压；无S表示两级电压。 其他：0-全绝缘；L-铝线圈或防雷；0-自耦；Z-有载调 压
这时若二次绕组与外电路的负载接通，便会有电流 I2流入入的负能载量Z传，递即到二了次二绕次组侧就供有用电户能使输用出。。变压器将一次绕组输 2、变压器的变比：（讨论变压器一、二次侧电压的关系） 设：一次绕组的匝数为N1，二次绕组的匝数为N2
一次绕组感应电势 E1=4.44fN1φm (V) 二次绕组感应电势 E2=4.44fN2 φm (V)
二、变压器的结构 电力变压器的基本结构组成：
图2-2电力变压器结构图
1.铁芯
（！）铁芯结构
铁芯是变压器的磁路部分。由铁芯柱和铁轭组成。套绕 组的部分称铁芯柱，连接铁芯柱的部分叫铁轭，磁通在 铁芯中形成闭合回路。大容量变压器为了减低高度、便 于运输，常采用三相五柱铁芯结构。这时铁轭截面可以
减小，因而铁芯柱高度也可降低。
吊箱壳式（钟罩式）：8000KVA及以上变压器
6.冷却装置 小容量：油浸自冷式，容量较 小无散热管，仅靠油箱散热。 容量稍大，加装散热片或散热
管。
大容量：为了提高冷却效果， 加装冷却风扇，称风冷。
50000KVA以上：强迫油循环 水冷或风冷
7．储油柜(又称油枕)
❖ 储油柜位于变压器油箱上方， 通过气体继电器与油箱相通， 作用：
表达式为
配电变压器基本知识(口诀)
配电变压器基本知识（口诀）1、变压器的构造变压器，咱构成，线圈油箱和铁芯，油绝缘来又传热，散热管子装两侧。
无载开关可调压，瓷质套管把缘绝，油标油温呼吸器，装在油枕的上侧。
2、变压器原理变压器，压么变，动电生磁磁变电，一次线圈通交电，二次线圈感生电。
两个线圈虽不连，闭合磁路有铁芯，电流愈大导线粗，电压匝数比成正。
3、变压器技术参数与接法变压型号知性能，技术参数作鉴证，电压电流空载流，容量KVA 为额定。
阻抗电压功率损，空载损耗是P0，接线组别12种，Y,yn0、Y,d11、YN,d11型。
4、变压器电压调整电压调整有两法，有载无载调电压，电压低了调一档，分接开关在高压。
调压原理是个啥，变动绕组线圈匝，每档调压正负5％,指针到位销钉卡。
5、配电变压器安装位置选择配变位置咱确定，保证电压是关键，小容量，多布点，选在负荷的中心。
高压不超15千米，低压供电半公里，照明半径稍放大，最大不过1.5km。
6、配变台架安装形式室外变台型式三，单杆双杆和三杆，560以上变压器，选用落地石台式。
为了运行保安全，最好采用室内变，配变建在中心点，用电电压有保证。
7、变压器的保护配变保护较简单，短路熔断跌开关，中和雷电靠地线，关键就在雷避器。
跌开高度四五米，倾斜不超30度，无论防雷和跌开，相间保持有半米。
8、变压器器额定电流与熔断流的概算配电电流咋估算，容量乘倍较简单，高压百六就是安，低压就按一倍半。
熔丝选择啥原则，也按容量来选择，高压移位便是安，低压容量翻一番。
9、配电变压器运行系统大地零位是标准，电气接地才安全，配变运行多型式，TT、TN、和IT。
T N系统又分三， TN-S 、 TN-C，还有TN—C—S，接地系统选由你。
10、变压器防雷接地要求防雷保护接地极，电阻越小越优异，2.5m角钢地八支，间距2米较合适。
2.5扁纲连接起，百千伏安四欧计，百以下的变压器，不超过十欧都可以。
11、变压器损耗（Δp）计算电力变压有变损，铜损铁损温度升，铁芯磁化反复变，磁滞涡流为铁损。
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磁通分为两部分 ——主磁通流径闭合铁 心，磁阻小，同时匝链 了原边和副边绕组 ,并感 0 应出电势 与 和 E 1 。是变压器传递 2 E E 1 能量的主要媒介 原边绕组漏磁通， —— 1 仅与原边绕组匝链，通 过变压器油或空气形成 闭路，磁阻大，不传递 功率
二、绕组——变压器的电路
变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在 绕线模上绕制而成。 为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机 械性能良好，绕组线圈作成圈形。 按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可 分为铁芯式和铁壳式两类 基本型式——根据高低压绕组在铁芯柱上排列 方式不同可分为同芯式和交叠式
五、保护装置
储油柜——储油柜使变压器油与空气接触面变小， 减缓了变压器油的氧化和吸收空气水分的速度。从 而减缓了油的变质。 气体继电器——故障时,热量会使变压器油汽化， 触动气体继电器发出报警信号或切断电源 安全气道——（防爆筒）如果是严重事故，变压器 油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃， 冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。 吸湿器—— （呼吸器）内装硅胶（活性氧休铝）， 用以吸收进入储油柜中空气的水分 净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能
电力变压器类别-冷却方式
油浸式变压器——铁芯和绕组都一起浸 入灌满了变压器油的油箱中，可以加强 绝缘和改善冷却散热条件（大容量） 干式变压器 ——能满足特殊要求，如安 全（小容量变压器） 充气式变压器——绝缘性能优于油浸式 （大容量）SF6电力变压器类别-冷却方式
干式变压器
油浸式变压器
芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低 压绕组在内层，高压绕组套装在低压 绕组外层，以便于绝缘。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
●
绕组的基本型式——同心式
低压 高压
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形，然后 同芯地套在铁芯柱上 ，为 便于绝缘，通常低压绕组 在里面，高压绕组在外面 ， 中间加绝缘纸筒绝缘
说明：若S一定.U升高，损耗ΔPX减少 若ΔPX一定. U 升高，S 减小，故可节省材料，则提高送电电压U ， 可达到减少投资和降低运行费用的目的。
知识要点
1、
变压器是按电磁感应原理工作的静止电气设备， 它在电力系统中用来传递电能、变换电压和电流，以 满足输电及用电的要求。在工业生产中，变压器还用 于整流、电炉、电焊、调压、测量与控制等很多方面。 2、 变压器由铁心、绕组两个主要部分组成。铁心 是变压器的磁路部分。电力变压器的铁心一般采用 0.35毫米厚的硅钢片叠装而成。绕组是变压器的电路 部分，它是用电磁线绕制而成的。电力变压器还有其 他附件，如油箱、油枕、气体继电器、防爆管、分接 头开关、绝缘套管等。附件对绕组与铁心起散热、保 护、绝缘等作用，它能保证变压器安全可靠地运行。
呈非线性关系。
Φ1δ——只交链一次绕组，它所经的路径大部分为非 磁性物质，磁阻较大， Φ1δ 与 I0 呈线性关系，不
以单相双绕组电力变压器为 例，分析其基本原理，导出基本 方程式、等效电路和相量图。 所得结构同样适用于三相变 压器的对称运行。
3.2
单相变压器的空载运行
空载运行时的电磁关系
空载电流和空载损耗 空载时的电动势方程、 等效电路和相量图
3.2.1
3.2.2 3.2.3
单相变压器的空载运行
二、变压器的分类
变压器的外型和器身图
电力变压器的类别——用途分
（一）电力变压 器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
试验、仪用等变压器
电炉、整流变压器
电力变压器类别-线圈数目分
双绕组变压器，在铁芯中有两个绕组，
一个为初级绕组，一个为次级绕组 自耦变压器，初级、次级绕组合为一个 三绕组变压器，三个绕组连接三种不同 电压的线路 多绕组变压器，如分裂变压器
二、变压器的额定值
额定容量SN（KV-A)——铭牌规定的在 额定条件下所能输出的视在功率，单 位为VA或kVA。对三相变压器指三相 的总容量。 ※由于效率高，原、副边的额定容量设 计得相等，与体积、用铜量有关。
二、变压器的额定值
额定电压（UN)——指变压器长期运行时所能承 受的额定电压。单位为V或kV。 U1N—是指规定加到一次侧的电压， U2N—变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时 的二次端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许 长期通过的电流，三相变压器指的是线电流值。 单位用A或kA。 额定频率（HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
3.1 变压器的基本工作原理和结构
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思考
学习内容
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知识要点
3.1 变压器的基本工作原理和结构
3.1.1 变压器的基本工作原理及分类 3.1.2 变压器的基本结构 3.1.3 变压器的型号与额定值
3.1.1 变压器的基本工作原理和分类
电动机
变压器
一、变压器的基本工作原理
问题: 为什么将变压器的原边接到交流电源上，灯 泡就会发光呢？
●
变压器铁心由高导磁材料硅钢片制成（导磁系数μr>2000)， 大部分磁通都在铁心中流动，主磁通约占总磁通的99％强， 漏磁通占总磁通的1％弱。
主磁能与漏磁通的区别：
●
在性质上——磁路不同，因而磁阻不同。
Φ0——同时交链一、二次绕组，路径为沿铁芯而闭 合的磁路，磁阻较小，具有饱和特性，Φ0 与 I0
●
冷却装置
油泵——为了加快散热，有的大 型变压器采用内部 油泵强迫油 循环 风扇——外部用变压器风扇吹风 自来水——冲淋变压器油箱。这 些都是变压器的冷却装置。
四、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。 低压引比线一般用纯瓷套管，高压引 图3.1.21绝缘套管 线一般用充油或电容式套管 套管外形常做成伞形，电压越高、级 数愈多。
3、若略去绕组电阻和漏抗压降，则以上两式之比为： U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2
4、U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k， k——定义为变压器的变比。 即：U1/U2=N1/N2 =K ● 从此式可以看出，若固定U1，只要改变匝数比即可 达到改变电压的目的了 ● 变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感 应原理制成的。
成。减少涡流损耗，提高导磁系数。 铁轭
铁心柱
图3.1.3 变压器的铁芯平面
●铁芯结构——心式、壳式
心式 —— 结构简单 工艺简单应用广泛
壳式 —— 结构复杂， 用在小容量变压器和 电炉变压器 图 3.1.4 铁芯结构示意图
●铁芯的交叠装配
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 可以避免涡流在钢片之间流通
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等 级、冷却方式等内容 例一：SL7—500/10 低损耗三相油浸自冷双绕组铝 线，额定容量500KVA，高压侧额定电压10KV级电力 变压器 例二：SFPL——63000/110 三相强迫油循环风冷双绕 组铝线，额定容量63000KVA，高压侧额定电压110KV 级电力变压器 此外，铭牌上还会给出三相联结组以及相数m、阻抗 电压Uk、型号、运行方式、冷却方式和重量等数据。
额定值的关系 单相变压器
S N U 1NI 1N
三相变压器
S N U 2 NI 2 N
S N 3U 2 NI 2 N
S N 3U1NI 1N
三、变压器的发热和冷却
变压器的允许温升
油浸变压器的绕组均用A级绝缘。根据我国的气候情况， 国家标准规定以+40℃作为周围环境空气的最高温度， 并据此规定变压器各部分的容许温升 表3-1 变压器的允许温升
三相心式变压器外观示意图
绕组的基本型式——交叠式
※交叠式
——铁壳式 变压器常用。高压 绕组和低压绕组各 分为若干个线饼， 沿着铁芯柱的高度 交错地排列着
图3.1.9 交叠式绕组
三、油箱和冷却装置
变压器油——冷却、绝缘 ①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱 之间
②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许 多散热油管，以增大散热面积。采用内部 油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风 或用自来水冲淋变压器油箱
※
铁壳式变压器
变压器的铁芯柱在中间，铁 轭在两旁环绕，且把绕组包 围起来 结构比较坚固、制造工艺复 杂，高压绕组与铁芯柱的距 离较近，绝缘也比较困难 通常应用于电压很低而电流 很大的特殊场合，例如，电 炉用变压器。这时巨大的电 流流过绕组将使绕组上受到
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※
一、变压器的基本工作原理
变压器就是按照“动电生磁，动磁生电” 的电磁感应原理制成的。
灯泡——将电能转换成了光能
工作原理
1、当一次绕组接交流电 压后，就有励磁电流i1 流过，该电流在铁心 中可产生一个交变的 主磁通Φ 2、Ф在两个绕组中分别产 生感应电势e1和e2 e1=－N1 dФ/dt e2=－N2 dФ/dt
强迫油循环电力变压器
电力变压器类别-相数
单相变压器
三相变压器
电力变压器类别-调压方式
有载调压变压器
无载调压变压器