变压器及互感器

绕组一般是用绝缘的铜线绕制而成。高压绕组的匝数多、导线横截 面小；低压绕组的匝数少、导线横截面大。根据高压绕组和低压绕组 相互位置的不同，绕组结构型式可分为同心式和交叠式两种。
（三）油箱及附件 1、油箱：油箱就是油浸式变压器的外壳。变压器油箱的结构型式主要 有平板式、管式等。对容量较大的变压器，采用在油箱壁的外侧装有 散热管的管式油箱来增加散热面积。对大容量变压器，还可采用强迫 冷却的方法。变压器油由高、低压绕组套装在铁心上总称为器身，器 身放在油箱中，油箱中充以变压器油。
9、冷却装置 变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油 浸风冷式、强迫油循环。
由此可见，变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝数比成反比。 即变压器匝数多的一侧电流少，匝数少的一侧电流大，也就是电压高 的一侧电流小，电压大低的一侧电流大。
变压器的结构
• 变压器组成部件包括器身 (铁芯、绕组、绝缘、引 线)、变压器油、油箱和冷 却装置、调压装置、保护 装置(吸湿器、安全气道、 气体继电器、储油柜及测 温装置等)和出线套管等。
4、气体继电器（瓦斯继电器）： 装在变压器的油箱和储油柜间的管道 中，主要保护装置。当变压器发生故障，产生的气体聚集在气体继电 器上部，油面下降，浮筒下沉，接通水银开关而发出信号；当变压器 发生严重故障，油流冲破挡板，挡板偏转时带动一套机构使另一水银 开关接通，发出信号并跳闸，切除变压器的电源。
5、安全气道（防爆管）： 大容量变压器的油箱盖上还装有安全气道， 它是一个长的钢筒，下面与油箱相通，上端装有防爆膜。当变压器内 部发生严重故障产生大量气体时，油箱内部压力迅速升高而冲破安全 气道上的防爆膜，喷出气体，消除压力，以免产生重大事故。
6、分接开关：在电力系统，为了使变压器的输出电压控制在允许变化的 范围内，变压器的原边绕组匝数要求在一定范围内调节，因而原绕组 一般备有抽头，称为分接头分接开关分为有载调压分接开关和无载调 压分接开关。
7、绝缘套管： 装在变压器的油箱盖上作用是把线圈引线端 头从油箱中引出，并使引线与油箱绝缘。
8、测温装置： 监测变压器的油面温度。小型的油浸式变压 器用水银温度计，较大的变压器用压力式温度计。
上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作 用实现了一、二次侧的能量传递,只要一、二次绕组的匝数不同，就能 达到改变电压的目的。
U1/ U2≈(E1)/( E2)=N1/N2=k, k定义为变压器的变比。如不计铁心 损失，根据能量守恒原理可得, 由此得出一次、二次绕组电压和电流 有效值的关系,即U1I1= U2I2由此得出I1/I2=N1/N2=1/k
变压器的工作原理
基本原理是电磁感应原理
变压器的主要部件是铁心和套 在铁心上的两个绕组,与电源相 连的线圈，接收交流wk.baidu.com能，称 为一次绕组; 与负载相连的线圈， 送出交流电能，称为二次绕组,
两绕组只有磁耦合没电联系。
Φ
i1
U1
u1
e1
U2
i2 u1
e2
u2
ZL
u2
当一次侧绕组上加上电压U1时，流过电流I1，产生交链一、二次绕组 的交变磁通Φ。 Ф在两个绕组中分别产生感应电势E1和E2 ; E1 =－ N1dФ/dt E2=－N2dФ/dt,由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感 应电势E1和E2大小也不同，当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主 磁通的电流（I0），这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负 载电流I2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不 变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁 电流I0，一部分为用来平衡I2，所以这部分电流随着I2变化而变化。 当电流乘以匝数时，就是磁势。
变压器及互感器
变压器的作用
• 电力系统远距离输送一定的电功率，电压越低则电流越大，消耗在输 电线路上的电阻损耗越大；若要减小输电线电阻以输送大电流，就要 用大截面的输电线而消耗较多的导体材料。
• 所以，为了减小输电线路上的电阻损耗和节约导体材料，目前电力系 统的输电线路都采用高压输电。
• 变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能 把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。总之，升压与降压 都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中，必然会产生 电压和功率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成反比， 功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损 失。
2、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，提高绕组的绝缘强度。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。
3、储油柜：变压器油受热后要膨胀，因此油箱不能密封。为了减小油 与空气的接触面积，变压器安装有储油柜。储油柜使油箱内部与外界 空气隔绝，减少了油氧化及吸收水分的面积。储油柜的一侧有油位计， 可查看油面高度的变化。另外，储油柜上还装有吸湿器，它是一种空 气过滤装置，外部空气经过吸湿器干燥后才能进人储油柜，从而使油 箱中的油不易变质损坏。
• 变压器结构图：1一高压套管；2一分接开关； 3一低压套管；4一气体继电器；5一安全气 道(防爆管)；6一储油柜；7一油表；8一呼吸 器(吸湿器)；9一散热器；10一铭牌；11一接 地螺栓；12一油样活门；13一放油门；14一 活门；15一线圈；16一信号温度计；17一铁 芯；18一净油器；19一油箱；20一变压器油
（一）铁心 铁心既作为变压器的磁路；又作为变压器的机械骨架。
为了提高导磁性能、减少交变磁通在铁心中引起的损耗，变压器的铁 心都采用厚度为0.35-0.5ｍｍ的电工钢片叠装而成。
在大容量变压器的铁心中，往往设置油道。铁心浸在变压器油中，当 油从油道中流过时，可将铁心中的热量带走。
（二）绕组 绕组是变压器的电路部分，用来传输电能，一般分为高压绕组和低 压绕组。从能量的变换传递来说，接在电源上，从电源吸收电能的绕 组称为原边绕组（又称一次绕组或初级绕组）；与负载连接，给负载 输送电能的绕组称副边绕组（又称二次绕组或次级绕组）。