发电厂配电变压器的原理及结构
变压器的基本工作原理和结构PPT课件
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
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 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
● 绕组的根本型式——同心式
※ 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
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故，变压器油大量 汽化，油气冲破平安气道管口的密封玻璃，冲出变压器油 箱，防止油箱爆裂。
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
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
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重，变压器油大量
〔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
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%。
电力变压器及配电系统
电力变压器及配电系统电力变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，它在电能传输和分配中起到了关键的作用。
配电系统则是将电能从发电厂输送到终端用户的过程中的关键环节。
本文将对电力变压器及配电系统进行深入探讨。
一、电力变压器的原理和分类电力变压器是一种用来改变交流电压和电流的设备。
它基于电磁感应原理，通过磁场的作用将输入电压转换为输出电压，从而实现电能的传输和分配。
根据用途和结构的不同，电力变压器可以分为多种类型，如功率变压器、配电变压器、隔离变压器等。
每种类型的变压器都有其特定的设计和应用要求。
二、电力变压器的工作原理电力变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电能守恒定律。
当交流电通过变压器的一侧绕组时，产生的磁场会感应出另一侧绕组中的电动势，从而实现电能的传输。
通过调整绕组的匝数比例，可以实现输入电压和输出电压的变换。
同时，变压器的铁芯材料和绕组的电阻也会对电能传输的效率和损耗产生影响。
三、配电系统的组成和功能配电系统是将电能从发电厂输送到终端用户的系统，主要由变电站、配电变压器、配电网和终端设备组成。
变电站负责将高压电能转换为适合输送的中低压电能，配电变压器则将电能进一步降压并分配给各个终端用户。
配电网则负责输送电能到各个终端用户的用电设备。
配电系统的功能包括电能输送、电能分配、电能控制和电能保护等。
四、电力变压器及配电系统的优化和改进随着电力需求的增长和能源消耗的不断增加，电力变压器及配电系统的优化和改进变得尤为重要。
通过采用高效的变压器设计和优化的配电网络规划，可以提高电能传输的效率，减少能源损耗。
同时，引入智能化技术和自动化控制系统，可以实现对电力变压器及配电系统的远程监测和管理，提高系统的可靠性和安全性。
总结：电力变压器及配电系统在现代电力系统中扮演着至关重要的角色。
了解电力变压器的原理和分类，以及配电系统的组成和功能，对于电气工程师来说是必不可少的。
通过优化和改进电力变压器及配电系统，可以提高电能传输的效率，减少能源损耗，为人们提供更可靠、安全和高效的电力供应。
变压器的作用种类和工作原理介绍
变压器的作用种类和工作原理介绍变压器是一种用来改变交流电电压的设备，广泛应用于发电厂、输电系统、工业和家庭用电等场合。
它的主要作用是通过电磁感应原理将输入电压和输出电压进行转换，以满足不同电器设备对电压的要求。
变压器的种类主要分为电力变压器和配电变压器。
电力变压器主要用于电力系统中的大型变电站，通过将电压由高压变为低压来进行电能输送。
配电变压器则用于将电力输送到用户终端，提供适合于家庭、商业和工业用电的低电压。
变压器的工作原理基于电磁感应定律。
它由一个主线圈（也称为一次线圈）和一个副线圈（也称为二次线圈）组成，两个线圈由铁芯连接。
主线圈通过输入电压激励产生磁场，而这个磁场会在铁芯中产生磁通量。
副线圈位于磁场中，磁通量在副线圈中产生感应电动势，从而导致副线圈上出现电流。
根据磁通量和线圈匝数的比例关系，可以实现输入电压和输出电压之间的变换。
变压器的工作原理可以用以下公式来表示：V1/N1=V2/N2其中，V1和N1分别表示输入电压和主线圈匝数，V2和N2分别表示输出电压和副线圈匝数。
通过调整主线圈和副线圈的匝数比例，可以实现电压的升高或降低。
在工程应用中，变压器还可能包括冷却装置、保护装置和控制系统等，以确保其可靠运行和安全性。
总结起来，变压器是一种通过电磁感应原理将输入电压和输出电压进行转换的设备。
它主要分为电力变压器和配电变压器两种类型，用于电力输送和用户终端用电。
变压器的工作原理基于电磁感应定律，通过调整线圈的匝数比例实现电压的变换。
同时，变压器还可以配备冷却装置、保护装置和控制系统等以确保其安全可靠的运行。
(完整版)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、IO.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U i加到一次侧绕组后，就有交流电流I i通过该绕组，在铁芯中产生交变磁通0,这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿二次侧组，两个组分别生感应过绕绕产单相变压器原理 C. 1势E i 和E 2，。
这时，如果二次侧绕组与外电路的负荷接通，便有电流12,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 i =4.44fN i $ m二次侧绕组感应电势为:E 2=4.44fN 2 $ m式中:f------电源频率；N i ------- 一次侧绕组匝数N 2-----二次侧绕组匝数$ m ---铁芯中主磁通幅值。
电力变压器介绍
大，通常采用电流速断、差动及重瓦斯保护，快速将变压器的电 源切断。
对于与变压器连接的母线或接于此母线的引出线路故障，而 其相应保护不能切除故障时，应通过较短时限的过电流保护，将 与故障有连系的变压器的断路器断开，以停止故障电流流过变压 器。
过负荷引起的过电流，一般是短时的(如电动机自起动、电气 火车和起重机引起的过负荷冲击等)，对于较长时间的过负荷(如断 开并联运行的变压器)，运行人员有充足的时间处理(可切除不重要 的用户或过负荷的变压器)，因此不必装设断开变压器的保护，而 仅装设过负荷信号，提请运行人员采取相应措施即可。
保护装置二次回路故障引起保护误动作）
• 复合电压起动的过电流保护（ 其功能是解决系统在最大或最小
运行方式下线路终端两相短路（负序闭锁）或三相短路（低电压闭 锁）时，故障电流达不到速断整定值，过流延时时间又太长的矛盾 引入复合电压回路，来降低过流的动作值。）
注：（低电压起动的过电流保护与复合电压起动的过电流保护区别：复合 电压起动的过电流保护主要对不对称短路引起的过电压有较好的灵敏度）
额定频率 50 Hz
器身吊重 765kg
相 数 三相
油 重 380kg
联接组别 Yyn0
总 重 1525kg
制造厂
生产日期
图 电力变压器铭牌示意图
变压器的型号
三相 铝线 设计序号
S L 7— 315／10
高压边额定电压（KV） 额定容量（KVA）
我国生产的各种变压器系列产品有：SL7、S9、S11、SC11等。 其中SC11型为环氧树脂浇注干式变压器。
铁心
▪ 材料：铁心一般由0.35~0.5mm厚的彼此绝缘的硅钢片叠 装而成。
▪ 组成
❖ 铁心柱 作用是套装绕组
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。
电力变压器工作原理ppt课件
以赫兹（Hz）为单位。可我编辑国课额件PP定T 工频为50Hz。
25
§1-4 变压器的额定值
注意： 1）额定工作状态下变压器的效率、温升等数据，均属于 额定值
2) 除额定值以外，铭牌上还标有变压器的相数，联结组 标号和绕组联结图、阻抗电压等
3）双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计
4）U1N指电源加到变压器原边的电压； U2N指原边加上 额定电压时的副边开路电压，空载电压，副边电流为零
▪绝缘结构
作用：实现变压器的绝缘，包括外部绝缘和内部绝缘。
▪油箱和其它附件
作用：铁心和绕组组成变压器的器身，器身放置在装有变压
器油的油箱内，在油浸变压器中，变压器油既是绝缘介质，又
是冷却介质。
可编辑课件PPT
22
可编辑课件PPT
低压 高压
23
可编辑课件PPT
24
§1-4 变压器的额定值
▪额定容量
可编辑课件PPT
21
§1-3 变压器的基本结构
▪铁心
作用：磁路的构成部分。为了减少铁心中的磁滞和涡流损耗，
铁心均用0.35－0.5mm厚的热轧或冷轧硅钢片叠成，片间涂以
0.01~0.013mm厚的漆膜，以避免片间短路。
▪绕组
作用：电路的组成部分，用纸包、纱包或漆包的绝缘扁线或圆
线绕成 。感应电势、通过电流、实现机电能量转换。
可编辑课件PPT
11
三、理想变压器的变压规律
原、副线圈中产生的感应电 动势分别是：
E1=n1/ t E2=n2/ t
E1 n1 E2 n2
若不考虑原副线圈的内阻有
U1=E1 U2=E2
U 1 n1
可编辑课件PPT
U2
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
发电厂配电变压器的原理及结构
配电系统
低压侧配电系统
一般由多台变压器按负荷需求 进行组合变压，将高压电能转 化为低压电能。
中压侧配电系统
高压侧配电系统
将高压电能分散为多个低电压， 采用分段式供电方式。
主要负责输电，将发电厂输送 的电能送至各个变电站。
变压器的接线方式
三相变压器接线方式
采用Y-△接法。输入为三个相线， 其中一个相线与另外两个相线中 间相连。
机械精度检查
检查变压器铁心、端盖及其他部件的机械连接。
油质检查
定期检查变压器的油质，确保变压器油的性能 及质量。
常见问题
1
额定容量和变比的意义
2
额定容量是指变压器能转变的最大电力，
变比是指输入电压和输出电压之比。额
定容量和变比可以根据需求进行设计和
调整。
3
变压器的绕组连接方式
4
变压器的绕组有串联和并联两种方式。 串联方式会提高电压，但会降低电流， 对大功率变压器的应用较多。并联方式
发电厂配电变压器的原理 及结构
发电厂配电变压器起着电能传输和改变电压等级的作用。它是能源转换过程 中的重要设备之一。
变压器的基本原理
1
正反馈原理
2
输入和输出线圈在同一铁心中，通过不
同的匝数比例，将输入电压变成输出电
压，同时将输入电流变成输出电流。
3
电磁感应原理
变压器通过磁场感应原理，将交流电转 化为电磁能，再将电磁能转化为交流电。
能够提高电流，但会降低电压。
三角变压器和星形变压器的区别
三角变压器有较低的电压效应，星形变 压器较为平滑。此外，三角变压器和星 形变压器的功率容量、安装方式和功率 效率等也有所区别。
变压器的效率
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
空载——指一次绕组接到电源（初级 1）， 二次绕组（次级 2）开路。
1 电磁物理现象 2 电磁量参考方向 3 感应电动势 4 空载电流、空载损耗
5 电压比（变比） 6 空载等效电路 7 空载相量图
3.2.1 空载运行时的电磁关系
一、空载运行时的物理情况
1 的电源，副边开路 空载运行：原边接额定电压 U ●原边绕组电流 0 为空载电流，产生空载励磁磁势 0 NI →___ _____________ 产生主磁通 F F
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
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
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
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
平板式 —— 小容量 排管式—— 较大容量 散热气式—— 大容量 强迫油循环——大容量
●油箱——
机械支撑、冷 却散热、
保护作用
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。 储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧 化过程及吸收空气中的水分的 速度。——呼吸 当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断电源。 图3.1.20 如果事故严重，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。 气 体 继 电 器
※
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
※
奇数层
偶数层
奇数层
偶数层
图 3.1.6 叠片式铁世交错的叠放方式
●变压器铁心柱横截面
小型变压器做成方形或者矩形 大型变压器做成阶梯形 ，容量大则级数多。叠片 间留有间隙作为油道(纵向或横向)。 近年来，出 现一种渐开 线形铁芯— —优点：节 油道 省硅钢片， 便于机械化 生产，节省 工时 图 3.1.7 铁芯柱截面
发电机组
升压变压器
降压变压器
配电变压器
从发电厂到用户的送电过程示意图
为什么要高压输电 ？
电能从发电厂输送到用户。 输电线路电阻RX的损耗ΔpX取决于通过输电线上的电流I的大小令输 送到用户的功率P=UIcosф 输出电线上的功率损耗： ΔpX=I2RX=（P /Ucosφ）2ρL/S=C*1/U2S ρ-输电线材料的电阻系数 S-输电线的截面积 U-输电线路负载端电压 C= P2ρL/cos2ф为常数
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
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
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。● NhomakorabeaI0
1 0
0
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
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
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
3.1 变压器的基本工作原理和结构
→ →
思考
学习内容
→
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？
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
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。