变压器基本工作原理(1)
变压器的规矩
变压器的规矩一、变压器的基本概念变压器啊，就像是电力世界里的一个神奇魔术师呢。
它主要是用来改变电压的大小的。
你可以把它想象成一个能把小电流变成大电流，或者把大电压变成小电压的奇妙盒子。
变压器有两个主要的部分，一个是初级绕组，另一个是次级绕组。
这就好比是两个小伙伴，它们相互配合，才能让变压器发挥作用。
二、变压器的工作原理1. 电磁感应变压器能工作啊，全靠电磁感应这个厉害的原理呢。
当在初级绕组上加上交流电的时候，就会产生一个变化的磁场。
这个磁场就像一阵一阵的风一样，在次级绕组里就会感应出电压来。
这就好比是你在这边敲鼓，那边的鼓也会跟着振动起来一样有趣。
2. 电压和匝数的关系变压器的电压和匝数是有很紧密的关系的。
匝数多的那一边电压就高，匝数少的那一边电压就低。
这就像是搭积木一样，积木块多的塔就高，积木块少的塔就低。
比如说，初级绕组有100匝，次级绕组有50匝，那如果初级电压是220V，次级电压可能就是110V 了。
三、变压器的种类1. 按用途分电力变压器，这个可是在电力系统里的大功臣呢。
它负责把发电厂产生的高电压降低，然后输送到我们的家里、工厂里，让我们能安全地使用电。
就像一个超级快递员，把电力这个包裹准确地送到每个需要的地方。
仪用变压器，这个主要是用在测量仪器里面的。
它能把高电压或者大电流变成适合仪器测量的小电压或者小电流。
就像是一个翻译官，把电力的语言转化成仪器能听懂的语言。
2. 按相数分单相变压器，一般在家庭的小电器里用得比较多。
比如说我们的小台灯变压器，它只需要处理单相的电就可以了。
三相变压器，这个可是在大型的工业设备或者电力传输里的主力。
它能处理三相电，就像三个小伙伴一起干活，力量可大了。
四、变压器的使用和维护1. 使用注意事项要注意变压器的额定电压和额定电流。
如果超过了这个范围，就像是让一个小马拉大车一样，变压器会很累，可能还会坏掉呢。
变压器在工作的时候会发热，所以要给它一个良好的散热环境。
主变压器原理
主变压器原理主变压器是电力系统中常见的一种变压器，它在电力传输和分配中起着至关重要的作用。
主变压器的原理是基于电磁感应的，通过变换电压和电流来实现电能的传输和分配。
在本文中，我们将深入探讨主变压器的原理及其工作过程。
首先，主变压器由铁芯和线圈组成。
铁芯是由硅钢片叠压而成，其目的是增加磁路的磁导率，从而提高变压器的效率。
线圈分为初级线圈和次级线圈，它们分别连接着电源和负载。
当交流电流通过初级线圈时，会在铁芯中产生磁场，这个磁场会穿过次级线圈，从而诱导出次级线圈中的电流。
这就是主变压器的工作原理。
其次，主变压器实现电压变换的原理是基于电磁感应定律。
根据电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
在主变压器中，当交流电流通过初级线圈时，会产生交变磁场，从而在次级线圈中诱导出相应的电压。
通过合适选择初级线圈和次级线圈的匝数比，可以实现电压的升降。
此外，主变压器还具有功率变换的功能。
根据功率守恒定律，功率在输入端和输出端是相等的。
因此，通过主变压器可以实现电压升高而电流降低，或者电压降低而电流升高。
这对于电力传输和分配来说非常重要，可以减小电流的损耗，提高输电效率。
最后，需要注意的是主变压器的工作过程中会产生一定的损耗。
主要包括铁芯损耗和铜损耗。
铁芯损耗是由于铁芯在交变磁场中产生的涡流和焦耳热导致的，而铜损耗则是由于线圈中电流通过导线时产生的电阻导致的。
因此，在设计主变压器时需要考虑如何减小这些损耗，以提高变压器的效率和稳定性。
综上所述，主变压器是电力系统中不可或缺的设备，其原理基于电磁感应，通过变换电压和电流来实现电能的传输和分配。
了解主变压器的原理对于电力系统的设计和运行具有重要意义，希望本文能为读者提供一定的帮助。
变压器知识培训(1)
N1I1 N2 I2 F0 N1I0
N1I0 N1I1L N2I2 N1I0
I1L N1 I2 N2 0
I1L
I2
N2 N1
副边绕组带负载后，副边绕组有电流 I 2，这个电流企图改变变 压器主磁通，原边绕组中会产生相应的电流分量 I1L来阻止主磁 通的改变，这两个电流分量的综合作用效果是磁场保持不变。
二、基本工作原理
单相变压器：两个线圈没有电
的直接联系， 只有磁的耦合。
ZL
原边绕组（一次绕组或初级绕组）：两个 线圈中接交流电源的线圈， 其匝数为N1 副边绕组（二次绕组或次级绕组）：接到 用电设备上（负载）的线圈，匝数为N2
当原边绕组通入电压u1 i1 交变磁通 ， 同时与原、副
绕组交链，在原、副绕组内感应电动势。接通ZL,副边有电流产 生，向负载输出功率。
Lm
N12 m
N12
S
l
X1
L1
N121
N12
0S
l
激磁电抗与原边的漏抗不同，随铁芯的饱和程度变化而变化，
当铁芯饱和时，其值将如何变化？在变压器中铁芯饱和程度由
哪几个量决定？
铁芯饱和，则磁导率下降，故激磁电感下降，但电抗还与频率
有关。
E1 j4.44 f1N1m
一台变压器空载运行，当其原边电压的频率不变，有效值升高 10%后，其励磁电流将如何变化？激励电抗将如何变化？
d dt
(m
sin
t)
N1
m
cos
t
N1m sin( t 900 ) E1m sin( t 900 )
m：主磁通的幅值；E1m：原绕组感应电动势的幅值。
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。
变压器绕组(1)
又
ɺ ɺ N E2 = E1 2 N1
ɺ ɺ ɺ ɺ N ɺ ɺ U1 I1L = (− E1 )(− I 2 ) 2 = E2 I 2 N1
原边绕组从电网吸收的功率传递给副边绕组。 副边绕组电流增 加或减小的同时，引起原边电流的增加或减小，吸收的功率也 增大或减小。
负载运行时的基本方程
变压器
变压器是一种静止的电气设备， 根据电磁感应原 理，将一种形态（电压、电流、相数）的交流电 能， 转换成另一种形态的交流电能。
电力变压器（升压、降压、配电） 特种变压器（电炉、整流） 按用途 仪用互感器（电压、电流互感器、 脉冲变压器，阻抗匹配变压器） 实验用变压器（高压、调压） 也可按线圈数目、铁心结 构、相数或变压器冷却方 式划分
超前
ɺ φm
一个很小的
ɺ ɺ （3）把 E 和 I 之间的关系直接用参数形式反映， 可把 1 0 ɺ 流过一个阻抗引起的阻抗压降。 I0
ɺ ɺ ɺ − E1 = I 0 Z m = I 0 (rm + jxm )
ɺ E1写出
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： 三相：
S N = U 1 N I1 N = U 2 N I 2 N
S N = 3U1N I1N = 3U 2 N I 2 N
单相变压器的空载运行
变压器的原绕组加上额定电压，副绕组开路，变压器 空载运行。
A
a
X
x
几个概念：空载电流、磁势、主磁通、漏磁通、正方向确定
空载运行的电动势和电压平衡式
1. 磁势平衡
ɺ ɺ ɺ ɺ F1 + F2 = Fm → φ m
500kV变压器原理及结构(自耦变压器)
c)在正常情况下，主变压器不允许超过铭牌的额定值运行。正常运行时，变压器的外加一 次电压可比额定电压高，但不宜超过额定电压的110%。
d)500kV #2主变三侧582167、20267接地开关为快速接地开关，30267为普通接地开关， 合上以后主变三侧接地，只有在主变检修时才能将此三把接地开关合上。
变压器日常巡视检查应包括以下内容：
a)500kV#2主变正常送电时，按调度令从500kV侧对主变充电(充电时不投断路器充电保护) ，空载运行正常后，在220kV侧并列。停电时先停35kV侧、再停220kV侧、最后停 500kV侧。
b)500kV#2主变220kV侧电压互感器、避雷器配备有独立隔离开关和接地开关，编号分别 为2029、2028、20297、20287，主变正常运行时电压互感器、避雷器的独立隔离开 关应合上。隔离开关的作用是当电压互感器或避雷器需要检修时，起到隔离作用。
变压器日常巡视检查应包括以下内容：
j)为了防止油劣化过速以及绝缘老化，强油循环变压器上层油温最高不得超过85℃，绕组 温度最高不得超过105℃；正常监视油面温度不超过75℃，绕组温度不超过95℃。
k)长期停用及检修后的变压器，投入运行前，应对变压器及其保护，信号装置进行全面的 检查，应核对保护连接片投切是否正确。
自耦变压器运行原理 结构及运行注意事项
1
第一节 工作原理、分类及结构
一、变压器的工作原理 • 变压器是利用电磁感应原理从一个电路向另一个
电路传递能量或传输信号的一种电器
要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕 组只有磁耦合而没有电的联系
变压器原理及基础知识 (1)
变压器原理：电磁感应原理，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流），从而起到传输能量，变换交流电压、电流和阻抗，电气绝缘隔离的作用。
要产生电磁感应，原边绕组必须加交变电压，不可能有直流电压作工作电源的变压器。
变压器不论工作频率高低，都是通过电磁感应来传输能量的。
传输能量的大小，与变压器所用的材料、结构、尺寸和工作频率有关。
如果传输的能量为定值，工作频率高，在一定时间内传输能量的次数多，每一次传输的能量可以少，则变压器用的材料少，结构尺寸小。
变压器组成：变压器由磁性材料（铁芯或磁芯）和电性材料（线圈）及绝缘材料三大部分组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，通常用P表示，次级线圈用N表示，绝缘材料包括骨架（BOBBIN），聚酯胶纸，纹纸，套管及绝缘油漆等材料.技术参数a、电压比：变压器两组线圈圈数分别为N1 和N2，N1 为初级，N2 为次级。
在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势。
当N2>N1 时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2<N1 时，其感应电动势低于初级电压，这种变压器称为降变压器。
初级次级电压和线圈圈数间具有下列关系。
式中n 称为电压比(圈数比) 。
当n<1 时，则N1>N2，V1>V2，该变压器为降压变压器。
反之则为升压变压器。
b、变压器的效率：在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，叫做变压器的效率，即式中η 为变压器的效率；P1 为输入功率，P2 为输出功率。
当变压器的输出功率P2 等于输入功率P1 时，效率η 等于100%，变压器将不产生任何损耗。
但实际上这种变压器是没有的。
变压器传输电能时总要产生损耗，当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好像一个旋涡所以称为“涡流”。
第五章 第一节变压器原理
(2)绕组 一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕 制而成。 绕组套装在变压器铁心柱上，一般低压绕 组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层， 以便于提高绝缘性能。
(3)油、油箱、冷却及安全装置 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：①在变压器绕组与绕组、 绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。②变压器油 受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作 用。 油箱有许多散热油管，以增大散热面积。 为了加快散热，有的大型变压器采用内部油泵强 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。这些都是变压器的冷却装置。
二、变压器的基本工作原理
图5.1 双绕组变压器的工作原理示意图 (1)原理图 一个铁心：提供磁通的闭合路径。 两个绕组：一次侧绕组(原边)N1,二次侧绕组(副边)N2。 (2)工作原理 当一次绕组接交流电压后，就有激磁电流i存在，该电流在铁心中可产生一个 交变的主磁通Φ。 Ф在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2
I 0 I m I 0 I 0a
图5.9给出了对应主磁路的相量图和等效电路。
（5-12）
图5.9 变压器主磁路的相量图和等效电路
由图5.9b得：
E1 (rm jxm )I m zm I m
2
（5-13）
r 式中，m 为激磁电阻，它反映了铁心内部的损耗即： pFe I m rm ；xm Lm 为激磁电 抗，它表征了主磁路铁心的磁化性能，其中，激磁电感 Lm 可由下式给出：
，称 S U1 I1 U 2 I 2 为视在容量。
由此可见，变压器在实现变压的同时也实现了变流。此外，变压器还可以实现阻抗变 换的功能。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，即: 若使 N2>N1，则为升压变压器(step-up transformer)； 若使 N2<N1，则为降压变压器(step-down transformer)。 图5.1中，二次侧的负载阻抗为：
第五章变压器1
按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、 三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和 充气式变压器。
电工学 第五章
三、 变压器的结构
变压器由铁心和绕组两个基本部分组成， 另 外还有油箱等辅助设备， 现分别介绍如下。
1． 铁心 铁心构成变压器的磁路部分。 变压器的铁心
大多用0.35～0.5 mm厚的硅钢片交错叠装而成， 叠装之前， 硅钢片上还需涂一层绝缘漆。 交错 叠装即将每层硅钢片的接缝错开， 这样可以减小 铁心中的磁滞和涡流损耗。 图5-2为几种常见铁 心的形状。
e1、 e2与Φ符合右手螺旋法则。
电工学 第五章
由于副边开路， 这时变压器的原边电路相当于一个 交流铁心线圈电路。其磁动势i10N1在铁心中产生主磁 通Φ， 主磁通Φ通过闭合铁心， 在原、 副绕组中分别 感应出电动势e1、 e2。 根据电磁感应定律可得
e1
N1
d dt
e2
N2
d dt
电工学 第五章
一般小容量变压器的绕组用高强度漆包线绕制而 成， 大容量变压器可用绝缘扁铜线或铝线绕制。 绕 组的形状有筒型和盘型两种， 如图5-3所示。 筒型绕 组又称同心式绕组， 原、 副绕组套在一起， 一般低 压绕组在里面， 高压绕组在外面， 这样排列可降低 绕组对铁心的绝缘要求。 盘型绕组又称交叠式绕组， 原、 副绕组分层交叠在一起。
i 10
i 20
u1
e1
N1 N2
e2
u 20
开关电源变压器原理
开关电源变压器原理开关电源变压器是一种用于电子设备中的重要元件，它能够将输入的电压通过变换实现输出电压的升降。
在现代电子设备中，开关电源变压器被广泛应用于各种电子产品中，如电视、手机充电器、电脑电源等。
那么，开关电源变压器的工作原理是什么呢？首先，我们需要了解开关电源变压器的基本结构。
开关电源变压器通常由输入端、输出端、磁芯、绕组和开关管等组成。
输入端接收交流电源，经过整流、滤波后形成直流电压，然后通过开关管的开关控制，产生高频脉冲信号，进而通过磁芯的变压作用，最终在输出端得到所需的电压。
其次，开关电源变压器的工作原理是利用了磁芯和绕组的相互作用。
当开关管导通时，输入电压通过绕组产生磁场，磁场将磁芯磁化，同时在输出端产生相应的电压；而当开关管截止时，磁芯释放储存的能量，产生反向电压，通过绕组输出到负载端。
这样，通过不断地开关控制，可以实现输入电压到输出电压的变换。
此外，开关电源变压器还具有高效、小体积、轻便等特点。
相比传统的线性电源变压器，开关电源变压器在能量转换效率上更高，可以达到90%以上，同时由于工作频率较高，所以可以使用较小的磁芯和绕组，从而实现更小体积的设计。
在实际应用中，开关电源变压器还需要配合控制电路进行精确的控制。
控制电路通过对开关管的开关频率和占空比进行调节，可以实现对输出电压的精确控制，同时还能实现过载、短路等保护功能，确保电子设备的安全稳定工作。
总的来说，开关电源变压器是一种重要的电子元件，它通过磁芯和绕组的相互作用，实现了输入电压到输出电压的变换，具有高效、小体积、轻便等特点。
在现代电子设备中发挥着不可替代的作用，是电子设备中不可或缺的组成部分。
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。
01第1章 变压器的基本工作原理和结构
第1篇 变压器变压器是一种静止的电机。
它通过线圈间的电磁感应作用，可以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。
变压器是电力系统中重要的电气设备。
要把发电厂发出的电能进行经济地传输、合理地分配及安全地使用，就要使用变压器。
发电厂发出的电压受发电机绝缘条件的限制不可能很高（一般为 6.3～27kV），要将发出的大功率电能直接输送到很远的用电区域，几乎不可能。
这是因为输送一定功率的电能时，输电线路的电压越低，线路中的电流和相应的线路损耗就越大，线路用铜量也巨增。
为此必须采用高电压（小电流）输电，即通过升压变压器把发电厂发出的电压升高到输电电压，例如110 kV、220 kV或500 kV等，这样才能比较经济地输送电能。
一般来说，输电距离越远，输送功率越大，要求的输电电压越高。
对于用户来说，由于用电设备绝缘与安全的限制，需把高压输电电压通过降压变压器和配电变压器降低到用户所需的电压等级。
通常大型动力设备采用6 kV或10 kV，小型动力设备和照明则为380V或220V。
发电厂发出的电能输送到用户的整个过程中，通常需要多次升压及多次降压，因此变压器的安装容量远大于发电机总装机容量，通常可达5～8倍。
可见，变压器对电力系统有着极其重要的意义。
用于电力系统升、降电压的变压器称为电力变压器。
在电力拖动系统或自动控制系统中，变压器作为能量传递或信号传递的元件，也应用得十分广泛。
在其他各部门，同样也广泛使用各种类型的变压器，以提供特种电源或满足特殊的需要,如冶炼用的电炉变压器，焊接用的电焊变压器，船用变压器以及试验用的调压变压器等。
本篇主要研究双绕组电力变压器的基本结构、工作原理和运行特性，并对三绕组变压器、自耦变压器、分裂变压器和互感器等特殊变压器进行简要介绍。
第1章 变压器的基本工作原理和结构[内容]本章首先讨论变压器的基本工作原理和分类，然后介绍变压器的基本结构及各主要部件的作用，最后介绍变压器的铭牌。
变压器基本工作原理
第1章 变压器的基本知识和结构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;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;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—～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;变压器绕组外形如图所示;三、油箱及其他附件1.油箱变压器油的作用：加强变压器内部绝缘强度和散热作用;要求：用质量好的钢板焊接而成,能承受一定压力,某些部位必须具有防磁化性能;形式：大型变压器油箱均采用了钟罩式结构；小型变压器采用吊器身式;2.储油柜作用：减少油与外界空气的接触面积,减小变压器受潮和氧化的概率;在大型电力变压器的储油柜内还安放一个特殊的空气胶囊,它通过呼吸器与外界相通,空气胶囊阻止了储油柜中变压器油与外界空气接触;;3.呼吸器作用：内装硅胶的干燥器,与油枕连通,为了使潮气不能进入油枕使油劣化;硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用,干燥状态状态为兰色,吸潮饱和后变为粉红色;吸潮的硅胶可以再生;4.冷却器作用：加强散热;装配在变压器油箱壁上,对于强迫油循环风冷变压器,电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中,这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹拂,使热量散失到空气中去,经过冷却后的油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内;5.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;6.分接开关作用：用改变绕组匝数的方法来调压;一般从变压器的高压绕组引出若干抽头,称为分接头,用以切换分接头的装置叫分接开关;分接开关分为无载调压和有载调压两种,前者必须在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压器带负载情况下进行切换;分接开关安装在油箱内,其控制箱在油箱外,有载调压分接开关内的变压器油是完全独立的,它也有配套的油箱、瓦斯继电器、呼吸器;7.压力释放阀作用：为防止变压器内部发生严重故障而产生大量气体,引起变压器发生爆炸;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;变压器的名牌数据一、型号型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容; 例如：SL-500/10：表示三相油浸自冷双线圈铝线,额定容量为500kVA,高压侧额定电压为10kV级的电力变压器;二、额定值额定运行情况：制造厂根据国家标准和设计、试验数据规定变压器的正常运行状态;表示额定运行情况下各物理量的数值称为额定值;额定值通常标注在变压器的铭牌上;变压器的额定值主要有：额定容量S N ：铭牌规定在额定使用条件下所输出的视在功率;原边额定电压U 1N ：正常运行时规定加在一次侧的端电压,对于三相变压器,额定电压为线电压; 副边额定电压U 2N ：一次侧加额定电压,二次侧空载时的端电压;原边额定电流I 1N ：变压器额定容量下原边绕组允许长期通过的电流,对于三相变压器,I 1N 为原边额定线电流;副边额定电流I 2N ：变压器额定容量下原边绕组允许长期通过的电流,对于三相变压器,I 2N 为副边额定线电流;单相变压器额定值的关系式： N N N N N I U I U S 2211== 三相变压器额定值的关系式：NN N N N I U I U S 221133==额定频率f N ：我国工频：50Hz ；还有额定效率、温升等额定值; 变压器的空载运行变压器空载运行是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率的交流电源,副边绕组开路时的运行状态;变压器空载运行图一、 空载时各物理量产生的因果关系二、电势与磁通的大小和相位关系设主磁通按正弦规律变化,根据电磁感应定律可推导出原绕组感应电势同理可得所以,变压器原、副绕组的感应电势大小与磁通成正比,与各自的匝数成正比,感应电势在相位上滞后磁通90°;三、原边漏电抗和激磁电抗1.原边漏电抗2.激磁电抗四、原副边回路方程和等效电路1.电动势平衡方程变压器空载运行时,各物理量的正方向通常按上图标定,根据基尔霍夫电压定律,原边回路方程为对于电力变压器,空载时原绕组的漏阻抗压降I0Z1很小,其数值不超过U1的%,将I0Z1忽略,则有副边回路方程2.空载时的等效电路Z1＜＜Z m、r m＜＜x m ;空载时电路功率因数都很小,空载电流I0主要是无功性质,由于铁磁材料的磁饱和性,引起空载电流I0的波形是尖顶波;希望空载电流越小越好,因此变压器采用高导磁率的铁磁材料,以增大Z m减少I0 ;变压器空载时既吸收无功功率,也吸收有功功率,无功功率主要用于建立主磁通,有功功率主要用于铁耗;变压器负载运行变压器负载运行是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率的交流电源,副边绕组接负载时的运行状态;变压器负载运行图一、负载时电磁关系1.磁动势平衡关系从空载到负载,由于变压器所接的电源电压U1不变,且U1≈E1 ,所以主磁通不变,负载时的磁动势等于与空载时的磁动势相等;即磁动势平衡关系这表明,变压器原、副边电流与其匝数成正比,当负载电流I2增大时,原边电流I1将随着增大,即输出功利增大时,输入功率随之增大;所以变压器是一个能量传递装置,它在变压的同时也在改变电流的大小;2.原、副边回路方程式按上图所规定的正方向,根据基尔霍夫电压定律,可写出原、副边回路方程式二、折算折算的目的：由于原、副边回路只有磁路的耦合,没有电路的直接联系,为了得到变压器的等效电路,需对变压器进行绕组折算;折算：就是把副边绕组匝数看成与原边绕组匝数相等时,对副边回路各参数进行的调整;折算原则是折算前后副边磁动势不变、副边各部分功率不变,以保持变压器内部电磁关系不变;副边各物理量的折算方法：折算后的基本方程式为三、负载时的等效电路形等效电路根据折算后的基本方程式可以构成变压器的T形等效电路2.较准确等效电路由于Z m＞＞Z1,可把“T”形等效电路中的激磁支路移到电源端,便得变压器的较准确等效电路,较准确等效电路的误差很小;3.简化等效电路在电力变压器中,I0＜＜I N ,因此,在工程计算中可忽略I0,即去掉激磁支路,将原、副边的漏阻抗合并,而得到变压器的简化等效电路 ;对于简化等效电路,可写出变压器的方程组简化等效电路所对应的相量图在工程上,简化等效电路及其方程式、相量图给变压器的分析和计算带来很大的便利,得到广泛应用;变压器参数的测定一、空载试验1.变压器的空载试验目的：求出变比k、空载损耗p k和激磁阻抗Z m;2.空载试验的接线通常在低压侧加电压,将高压侧开路3.空载试验的过程电源电压由零逐渐升至,测取其对应的U1、I0、p0;变压器原边加不同的电压,建立的磁通不同,磁路的饱和程度不同,激磁阻抗不同,由于变压器正常运行时原边加额定电压,所以,应取额定电压下的数据来计算激磁阻抗;由变压器空载时等效电路可知,因Z1＜＜Z m、r1＜＜r m,所以式中 p0—空载损耗,可作为额定电压时的铁耗;若要得到以高压侧为原边的激磁参数,可将所测得的激磁参数乘以k2,k等于变压器高压侧一相的电压除以低压侧一相的电压;对于三相变压器,试验中测定的数据是线电压、线电流和三相总功率,只要换算成一相的数据,就可直接代入上式计算;二、短路试验1.短路试验的目的：可测出短路阻抗Z k和变压器的铜耗p k;2.短路试验的接线:通常在高压侧加电压,将低压侧短路3.短路试验的过程电源电压由零逐渐升高,使短路电流由零逐渐升高至,测取其对应的U k、I k、p k;注意：由于变压器短路阻抗很小,如果在额定电压下短路,则短路电流可达～20I1N,将损坏变压器,所以做短路试验时,外施电压必须很低,通常为～U1N,以限制短路电流;取额定电流点计算,因所加电压低,铁心中的磁通很小,铁耗和励磁电流可以忽略,使用简化等效电路进行分析p kN：短路损耗,指短路电流为额定电流时变压器的损耗,p kN可作为额定电流时的铜耗;一般认为：r1=r2′=；x1=x2′=将室温下测得的短路电阻换算到标准工作温度75℃时的值,而漏电抗与温度无关;短路试验在任何一方做均可,高压侧参数是低压侧的k2倍,k等于变压器高压侧一相的电压除以低压侧一相的电压;对于三相变压器,试验中测定的数据是线电压、线电流和三相总功率,只要换算成一相的数据,就可直接按单相变压器计算;三、短路电压短路电压：在短路试验中,当短路电流为额定电流时,原边所加的电压与额定电压之比的百分值,即短路电压是变压器一个很重要的参数,其大小反映了变压器在额定负载时漏阻抗压降的大小;从运行角度来看,希望U k小一些,使变压器输出电压随负载变化波动小一些;但U k太小,变压器由于某种原因短路时短路电流太大,可能损坏变压器;一般中、小型电力变压器的U k=4%～%,大型电力变压器的U k=%～%;四、标么值标么值：实际值与该物理量某一选定的同单位的基值之比通常取各物理量对应的额定值作为基值;取一、二次侧额定电压U1N、U2N作为一、二次侧电压的基值；取一、二次侧额定电流I1N、I2N作为一、二次侧电流的基值；一、二次侧阻抗的基值分别为U1N/I1N、U2N/I2N;在各物理量原来的符号上加上一上标“”来表示该物理量的标么值;例如,U1=U1/U1N;一、外特性和电压变化率1.外特性外特性：指原边加额定电压,负载功率因数一定时,副边电压U2随负载电流变化的关系,即U2=fI2;变压器在纯电阻和感性负载时,副边电压U2随负载增加而降低,容性负载时,副边电压随负载增加而可能升高;2.电压变化率用变压器的简化相量图可推导出电压变化率的参数表达式电压变化率的大小与负载的大小成正比;在一定的负载系数下,短路阻抗的标么值越大,电压变化率也越大;当负载为感性时,△U为正值,说明副边电压比空载电压低；当负载为容性时△U有可能为负值;当△U为负值时,说明副边电压比空载电压高; 为了保证变压器的副边波动在±5%范围内,通常采用改变高压绕组匝数的办法来调节副边电压;二、变压器的损耗和效率1.变压器的损耗变压器的损耗包括铁耗和铜耗两大类;铁耗不随负载大小变化,也称为不变损耗；铜耗随负载大小变化,也称为可变损耗;2.变压器的效率通过变压器的空载试验和短路试验,测出变压器的空载损耗和短路损耗,就可以方便的计算出任意负载下的效率;变压器效率大小与负载大小、性质及空载损耗和短路损耗有关;对已制成的变压器,效率与负载大小、性质有关;当负载功率因数一定时,效率特性的效率曲线;当铁耗不变损耗等于铜耗可变损耗时效率最大;由于变压器总是在额定电压下运行,但不可能长期满负载;为了提高运行的经济性,设计时,铁损应设计得小些,一般取βm=～,对应的铜耗与铁耗之比为3～4;变压器额定时的效率比较高,一般在95～98%之间,大型可达99%以上;。
控制变压器的工作原理
控制变压器的工作原理变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压和电流大小的电气设备。
它由一个铁芯和两个或多个线圈组成。
工作时，通过输入线圈的交流电流产生磁场，磁场通过铁芯传导到输出线圈，从而在输出线圈中感应出一个与输入线圈的电流相比较的输出电流。
变压器的工作原理可以分为两个步骤：磁场的产生和磁场的传递。
首先，变压器的输入线圈被连接到交流电源上。
当交流电流通过输入线圈时，会在线圈周围产生一个交变的磁场。
根据法拉第电磁感应定律，当交流电流通过线圈时，会在线圈中产生交变电磁场。
该电磁场的大小和方向随着输入电流的变化而变化。
这个电磁场负责在铁芯中产生磁感应强度。
铁芯在变压器中起着非常重要的作用。
它既可以提高磁场的强度，又可以提高线圈之间的磁耦合效果。
铁芯通常是由高导磁率的材料制成，如硅钢片。
这种材料能够使磁场在铁芯中传导得更快，并减少磁场的漏磁现象。
接下来，产生的磁场通过铁芯传输到输出线圈。
当磁场穿过输出线圈时，根据法拉第电磁感应定律，线圈内就会有一个感应电动势产生。
根据楞次定律，这个感应电动势的方向与磁场的变化方向相反。
由于输出线圈是绕在铁芯上的，所以磁场在输出线圈中的感应电动势大小取决于磁场在铁芯中的变化情况。
根据输出线圈中的电感原理，输出线圈中的感应电动势将会激发电流的形成。
输出线圈的电流大小和输入线圈的电流大小成正比。
然而，由于磁场在铁芯和线圈之间的传导会有一定的能量损耗，因此变压器的输出电流不能完全等于输入电流，存在一定的损耗。
通过选择不同匝数的线圈，可以实现不同比例的电压变换。
当输入线圈的匝数小于输出线圈的匝数时，输出电压将会比输入电压大；当输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数时，输出电压将会比输入电压小。
这种基于线圈匝数比例的电压变换原理使变压器成为电力系统中非常重要的设备。
除了变压器的基本工作原理之外，还存在一些其他因素对变压器的效率和性能产生影响。
例如，变压器的负载大小会影响其效率。
负载较大时，变压器的效率会降低，因为会有更多的能量损耗。
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。
变压器空载运行的基本原理
变压器空载运行的基本原理变压器，大家都知道吧，生活中可常见了。
你想想，电力公司要把电从发电厂送到你家，得经过一系列的“变身”才能达到，变压器就是其中的“变脸高手”。
空载运行，这可不是让变压器去休息，而是说在没有负载的情况下，变压器依然在默默地工作。
想象一下，就像一个武林高手，虽然没在打斗，但随时准备出招，内功深厚，心里有数。
说到变压器的基本原理，我们得先聊聊它的结构。
它就像一个大大的“电力堡垒”，里面有两个线圈，分别叫做原线圈和副线圈。
原线圈就像是一个“启动者”，一接通电源，电流立刻流进来，电流通过线圈，产生磁场。
这可不是普通的磁场哦，简直是牛气冲天，强大得很！然后这个磁场就像一位亲切的媒介，把能量传递给副线圈，副线圈再把这能量转化为我们需要的电压。
简直就是个电力“搬运工”，高效又不费力。
但是你有没有想过，空载运行的时候，副线圈没有接上负载，这样变压器就没有了“工作压力”。
这时，虽然副线圈没有负载在拉扯，但原线圈的电流依旧在努力“工作”。
就像你在家里懒洋洋地躺着，电视开着，但你并不看。
原线圈产生的磁场依然在副线圈中游荡，滋滋作响，但实际并没有用上。
就这样，变压器在空载的情况下，还是会有一点点的能量损耗，毕竟没有免费的午餐嘛。
空载运行时，变压器其实是个聪明的家伙，尽管不怎么费力，但它依然要保护自己。
这时，核心部分会产生一些涡流损耗和磁滞损耗，这些损耗就像是在喝酒时的“醉意”，虽然你没干活，但还是得付点代价。
你想想，长时间空载运行，变压器的绝缘材料就可能慢慢受损，老化得越来越厉害，简直是“水滴石穿”。
所以，虽然空载运行的原理简单，但变压器在工作的时候可不能小瞧。
如果你觉得空载运行是完全不需要负担，那就错了。
为了避免设备损坏，变压器要保持良好的工作状态，定期维护就显得尤为重要。
想象一下，你的手机不充电，放在那里时间长了，也会没电。
所以，变压器在空载时，也得时刻准备着，保持“充电”的状态，以应对未来的“战斗”。