变压器结构与原理.ppt

变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用 较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过电流大， 应用较粗的导线绕制．
需要注意：
１．变压器能不能变换直流？ ２．变压器虽能改变电压、电流，但不 能改变功率和频率，输入功率总等于 输出的总功率，次级交变电流的频率 总等于初级交变电流的频率．
小结：
• 变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成，
压力释放阀
• 当变压器内部发生严重故障而产生大量 气体时，油箱内压力迅速增加，为防止 变压器发生爆炸，油箱上安装压力释放 阀。
气体继电器
• 气体继电器又称为瓦斯继电器，是变压 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。
二、变压器的工作原理
• 简单的说，变压器的工作原理就是电磁 感应原理，也就是“动电生磁，动磁生 电”的过程。
U1
n1 n2
U2
U1
U2
电路中的符号
跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟 负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由 绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而 成．
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所以，只要匝数不同，就可得到不同输出电压， 这就变压器的变压原理。
n2> n1时，U2>U1，这种变压器叫做升压变压器．
n2< n1时，U2<U1，这种变压器叫做降压变压器．
（３）电流关系
由于不存在各种电磁能量损失，输入功 率等于输出功率 P1=P2，即：U1I1= U2I2 所以：
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
• （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 ，它是将 A、B、C三相的绕组分 别放在三个铁心柱上， 三个铁心柱由上、下两 个铁轭连接起来，构成 闭合磁路。如图
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绕组
• 绕组是变压器的电路部分，它是由铜或 铝的绝缘导线绕制而成。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。
变压器结构与原理
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• 变压器是一种静止的电气设备，它通过 电磁感应的作用，把一种电压的交流电 能变换成频率相同的另一种电压的交流 电能。
• 在电力系统中和生产生活中，变压器应 用非常广泛。
油浸式变压器在电力系统使用最为广 泛，三相油浸式电力变压器的外形如图 。 其基本结构可分成以下几个部分：铁心、 绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。 铁心和绕组是变压器的主要部件，称为 器身，如图 ，器身放在油箱内部。
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变压器的变压原理
（1）电动势关系 由于电磁感应现象，原、副线圈中具有相同 的t．根据电磁感应定律有：
E1 n1 、E2 n2 t t
所以，
E1 n1 E2 n2
（2）电压关系
如果不计原、副线圈的电阻，则有 ：
U1 E1、U 2 E2
U1 n1 所以： U n 2 2
分接开关
• 变压器常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。
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油箱
• 油浸式变压器均要有一个油箱，装入变 压器油后，将组装好的器身装入其中， 以保证变压器正常工作。变压器油用作 加强变压器内部绝缘强度和散热作用。
储油柜
• 变压器在运行中，随着油温的变化，油 的体积会膨胀和收缩，为了减少油与外 界空气的接触面积，减小变压器受潮和 氧化的概率，通常在变压器上部安装一 个储油柜（俗称油枕）。
呼吸器
• 变压器随着负荷和气温变化，各变 压器油温不断变化，这样油枕内的 油位随着整个变压器油的膨胀和收 缩而发生变化，为了使潮气不能进 入油枕使油劣化，将油枕用一个管 子从上部连通到一个内装硅胶的干 燥器（俗称呼吸器），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。
冷却器
• 直接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。无论电动泵装在冷却器上部还是下 部，其作用是一样的。
绝缘套管
• 变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱 外时必须经过绝缘套管，使引线与油箱 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。
• 变压器是通过电磁感应实现两个电路之 间能量的，因此它必须具有电路和磁路 两个基本部分。 • 作为电路的是两个或几个匝数不同且彼 此绝缘的绕组，作为磁路的是一个闭合 铁心。
一、变压器的结构
变压器是 由套在闭合 铁心上的原、 副两线圈组 成．
铁心（磁路部分）
•Fra Baidu bibliotek铁心的材料
为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、 涡流损耗，铁心一般采用高磁导率的铁磁材料— 0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。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。
电磁感应是变压器工作的基础.
• 对于理想变压器有：
P1=P2 ,
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
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