第二章电力变压器
第二章 电力变压器及运行
三、变压器的主要技术参数
• 1．额定容量SN • 变压器额定容量是指变压器额定情况下的视在功率，单位用VA、 kVA或MVA表示，并采用R8或R10容量系列。 • 2．额定电压U1N/U2N • U1N是一次侧额定电压。U2N是二次侧额定电压，即当一次侧施 加额定电压U1N时，二次侧开路时的电压。对三相变压器，额定电 压均指线电压，单位用V或kV表示。 • 3．额定电流I1N/I2N • 由发热条件决定的允许变压器一、二次绕组长期通过的最大电 流。对三相变压器，额定电流均指线电流，单位用A或kA。 • 4．短路阻抗Zk • 在额定频率及参考温度下，给变压器的一对绕组施加一短路 电压（即使得该绕组电流达到额定值时的电压），将另一个绕组短 路，其他绕组开路，此时所求得的该绕组端子之间的等效阻抗就是 变压器的短路阻抗。
• 主变压器型式及相关参数 • （1）变压器型式：三相式、强迫油循环、强迫风冷、双 线圈铜绕组无激磁调压油浸式低损耗升压变压器、户外式； • • • • • • • （2）型号：SFP10-780000/220； （3）系统最高工作电压(高压侧/低压侧)：252kV/23kV； （4）额定容量：780MVA； （5）额定电压(高压侧/低压侧)： 242/22kV； （6）额定电流(高压侧/低压侧)： 1861/20470A； （7）空载电流：≤0.2%； （8）阻抗电压：20%(允许偏差：＜±5％)；
• • • • • • • • •
四、变压器的连接组标号
• 1．三相绕组的连接方法 • （1）星形连接法；（2）顺序三角形连接； （3）逆序三 角形连接。
2．三相变压器的连接组标号
（1） Y，y0连接组标号
（2） Y，d11连接组标号
五、变压器的冷却方式
第二章 变压器的运行原理
Electric Machinery
本章节重点和难点： 重点: (1)变压器空载运行时磁动势、电动势平衡关系，等值电路和相 量图； (2)变压器负载运行时磁动势、电动势平衡关系，等值电路和相 量图； (3)绕组折算前后的电磁关系； (4)变压器空载实验和短路实验，变压器各参数的物理意义； (5)变压器的运行特性。 难点: (1)变压器绕组折算的概念和方法; (2)变压器的等值电路和相量图； (3)励磁阻抗Zm与漏阻抗Z1的区别； (4)励磁电流与铁芯饱和程度的关系； (5)参数测定、标么值。
空载损耗约占额定容量的（0.2~1）%，随 容量的增大而减小。这一数值并不大，但因为 电力变压器在电力系统中用量很大，且常年接 在电网上，因而减少空载损耗具有重要的经济 意义。工程上为减少空载损耗，改进设计结构 的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激 光化硅钢片或应用非晶态合金。
Electric Machinery
漏电动势 : E1
2 2
fN 1 1
2 fN 1 1
Electric Machinery
E 1 j 2 f
N 1 1
I 0 j 2 fL 1 I 0 j I 0 x 1
I0
x 1 2 f
N1
2
为一次侧漏抗，反映漏磁通的作用。
电机学-变压器
2、磁滞电流分量Ih ：Ih与-E1同相位，
是有功分量电流。
3、涡流电流分量Ie： Ie与-E1同相位
Ie由涡流引起的，与涡流损耗对应，
所以：又由于Ih和Ie同相位，合并称为铁耗电流分量，用IFe表示。
空载时励磁电流
❖ Iu——磁化电流，无功性质，为主要分量 ❖ Ife——铁耗电流，有功性质，产生磁滞（Ih）
e2有效值E2 E2m / 2 2f N2 m
图2-8
2、电压变比
❖ 变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 ❖ 电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。 ❖ 略去电阻压降和漏磁电势
k U1 E1 N1 U 20 E2 N2
四、励磁电流的三个分量
❖ 忽略电阻压降和漏磁电势，则U1＝E1＝4.44fN1m。 m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也 为一定值
k＝N1/N2＝1
一)次级电流的归算值
归算前后磁势应保持不变
I
' 2
N
' 2
I2N2
I
' 2
I2
N2
N
' 2
I2
N2 N1
I2 / k
❖ 物加理 了k意倍义。：为当保用持N磁2＝势N不1替变代。了次N级2电，流其归匝算数值增 减小到原来的1／k倍。
二)次级电势的归算值
归算前后次级边电磁功率应不变 ❖ E2I2＝E2I2
❖ 励磁电流的值决定于主磁通 m，即决
定于E1。
u1≈E1=4.44fN1Φm
电磁现象
返回
2、基本方程式
返回
3、归算
❖ 绕组归算——用一假想的绕组替代其中一个 绕组使成为k＝1的变压器。
电机学：变压器第二章变压器的运行分析 04
用一台副绕组匝数等于原绕组匝数的假想变压器来模拟实际变压器，假想变压器与实际变压器在物理情况上是等效的。
2)3) 有功和无功损耗不变。
2I实际上的二次侧绕组各物理量称为实际值或折合前的值。
折合后，二次侧各物理量的值称为其折合到一次绕组的折合值。
当把副边各物理量归算到原边时，凡是单位为伏的物理量（电动势、电压等）的归算值等于其原来的数值乘以k；凡是单位为欧姆的物理量（电阻、电抗、阻抗等）的归算值等于其原来的数值乘以k2；电流的归算值等于原来数值乘以1/k。
参数意义220/110V,1R m E 0I 2I ′ U 2I简化等效电路R k 、X k 、Z k 分别称为短路电阻、短路电抗和短路阻抗，是二次侧短路时从简化等效电路一次侧端口看进去的电阻、电抗和阻抗。
R k ＝R 1＋2R ′， X k ＝X 1＋2X ′ Z k ＝R k ＋j X k应用基本方程式作出的相量图在理论上是有意义的，但实际应用较为困难。
因为，对已经制造好的变压器，很难用实验方法把原、副绕组的漏电抗x 1和x 2分开。
因此，在分析负载方面的问题时，常根据简化等效电路来画相量图。
短路阻抗的电压降落一个三角形ABC ，称为漏阻抗三角形。
对于给定的一台变压器，不同负载下的这个三角形，它的形状是相似的，三角形的大小与负载电流成正比。
在额定电流时三角形，叫做短路三角形。
讨论：变压器的运行分析感性负载时的简化相量图2U ′− 21I I ′−= 2ϕ 1kI r kx I j 1 1U ABC()()1111111121111210211220m2211P U I E I R jX I E I I RE I I I R I R E I I R =⎡⎤=−++⎣⎦=−+′=−−+′′=++ i i i i i()em 222222222222P E I U I R jX I U I I R ′′=′′′′′⎡⎤=++⎣⎦′′′′=+ i i i 有功功率平衡关系，无功功率平衡关系例题一台额定频率为60Hz的电力变压器，接于频率等于50Hz，电压等于变压器5/6倍额定电压的电网上运行，试分析此时变压器的磁路饱和程度、励磁电抗、励磁电流、漏电抗以及铁耗的变化趋势。
电力变压器题库重点题指南
第二章电力变压器题库重点题指南（77题）（用于模拟试卷组卷）一、选择题（39题）1、变压器按用途可分为电力变压器、特种变压器和（）。
【★★☆☆☆】A. 干式变压器B. 自耦变压器C.仪用互感器正确答案:C2、变压器稳定温升的大小与（）相关。
【★★☆☆☆】A. 变压器的损耗和散热能力等B. 变压器周围环境的温度C. 变压器绕组排列方式正确答案:A3、变压器的绕组与铁芯之间是( )的。
【★★☆☆☆】A. 绝缘B. 导电C. 电连接正确答案:A4、干式变压器是指变压器的（）和铁芯均不浸在绝缘液体中的变压器。
【★★☆☆☆】A. 冷却装置B. 绕组C. 分接开关正确答案:B5、将两台或多台变压器的（）分别接于公共母线上，同时向负载供电的变压器的连接方式称为变压器的并列运行。
【★★☆☆☆】A. 一次侧和二次侧绕组B. 一次侧绕组C. 二次侧绕组正确答案:A6、变压器稳定温升的大小与（）和散热能力等相关。
【★★☆☆☆】A. 变压器周围环境的温度B. 变压器绕组排列方式C. 变压器的损耗正确答案:C7、电力变压器的电压低，一般其容量一定（）。
【★★☆☆☆】A. 小B. 大C. 不确定正确答案:A8、三相变压器绕组的连接形式有星形接法（Y接）、（）曲折形接法（Z接）。
【★★☆☆☆】A. 串联接法B. 并联接法C. 三角形接法（D接）正确答案:C9、容量在630kVA及以上的变压器，且无人值班的，每周应巡视检查（）。
【★★☆☆☆】A. 一次B. 两次C. 三次正确答案:A10、变压器铁芯采用的硅钢片主要有（）和冷轧两种。
【★★☆☆☆】A. 交叠式B. 同心式C. 热轧正确答案:C11、变压器一、二次侧感应电势之比可以近似地认为等于（）之比。
【★★☆☆☆】A. 一、二次侧电流最大值B. 一、二次电压最大值C. 一、二次电压有效值正确答案:C12、变压器理想并列运行的条件中，变压器的电压比允许有( )的差值。
【★★☆☆☆】A. ±5％B. ±10％C. ±15％正确答案:A13、容量在630kVA以下的变压器，在每次合闸前及拉闸后应检查（）。
第2章 变压器的基本作用原理与理论分析
3、油枕 4、高低压绝缘套管 5、油标` 6、起吊孔
1、油箱
2、散热管
7、铭牌
18
大型电力变压器
19
五、变压器的额定值
1 额定容量S N (kVA) : 、
指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。
2 额定电流I1N 和I 2 N ( A) : 、
指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相 变压器中指的是线电流
铁轭
铁芯柱
铁芯叠片
装配实物
11
铁芯各种截面
充分利用空间
提高变压器容量
减小体积。
12
㈡、绕组
变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
按照绕组在铁芯中的排列方法分为：铁芯式和铁壳式两类 按照变压器绕组的基本形式分为：同芯式和交叠式两种．
1、铁芯式:
（1）、每个铁芯柱上都套有
高压绕组和低乐绕组。为了绝
3 额定电压U1N 和U 2 N (kV ) : 、
指长期运行时所能承受的工作电压（ 线电压）
U1N是指加在一次侧的额定 电压,U 2 N 是指一次侧加 U1N时二次的开路电压对三相变压器指的是线 . 电压.
20
三者关系：
单相 : S 三相 : S
N N
U 1 N I1 N U 2 N I 2 N 3U1N I1N 3U 2 N I 2 N
同理，二次侧感应电动势也有同样的结论。
则:
e2 N 2 d 0 2fN 2 m sin(t 90 0 ) E2 m sin(t 90 0 ) dt
有效值: E2 4.44 fN2m
相量:
E2 j 4.44 fN2m
25
⒉ E1﹑E2在时间相位上滞后于磁通 0 900. 其波形图和相量图如图2—8所示
第2章 变压器的工作原理和运行分析
SN SN ，I 2 N 3U 1 N 3U 2 N
注意！对于三相系统，额定值都是指线间值。
第二节 变压器空载运行
空载：一次侧绕组接到电源，二次侧绕组开路。 一、电磁现象
u1
Φm
i0
Φ 1σ
e1 e1σ
N1
N2
e2
u20
i
二、参考方向的规定
e
i i
e
e
三、变压原理、电压变比
对于变压器的原边回路，根据电路理论有：
u1 i0 r1 e1 e1
空载时 i0r1 和 e1σ 都很小，如略去不 计，则 u1 = - e1 。设外加电压 u1 按 正弦规律变化，则 e1 、Φ 和e2 也都 按正弦规律变化。 设主磁通 m sin t ，则：
u1
Φm
u1
Φm
e1
e2
ωt 0 180° 360°
现在的问题是，要产生上述大小的主磁通 Φm ，需 要多大（什么样）的激磁电流 Im ？
励磁电流的大小和波形受磁路饱和、磁滞及涡 流的影响。
1、磁路饱和对励磁电流的影响
mm mm
i0 tt
00
i0i0 tt
00
i0 i0
tt
tt
磁路不饱和时，i0 ∝φ，其波形为正弦波。
磁路饱和时，i0与φ 不成线性关系，φ越大，磁路 越饱和，i0/φ比值越大，励磁电流的波形为尖顶波。
六、漏抗 漏电势的电路模型与励磁特性的电路模型类似， 只是漏磁通所经路径主要为空气，磁阻大，磁通量 小，磁路不饱和，因此可以忽略漏磁路的铁耗，即 漏电势的电路模型中的等效电阻为零，即漏电势
第二章 电力变压器试题(20～51)
第二章 电力变压器试题(20～51)一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题1分，错选或不选为0分，总计40分）1.电力变压器按冷却介质分为（C ）和干式两种。
P20 A.风冷式；B.自冷式；C.油浸式；2.远距离输送电能，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的（B ）P20 A.电阻；B.能量损耗；C.电感；3.在单相变压器闭合的铁芯上绕有（B ）相互绝缘的绕组。
P21 A.一个；B.两个；C.五个；4.当频率为f 的交流电源电压加到一、二次侧绕组匝数分别为N 1、N 2的变压器的一次绕组后，一次侧绕组中的感应电动势为（A ）。
P21 A.Φ=m N E f 1144.4；B.Φ=m N E f 2144.4；C.Φ=m N E f 2122.25.如果忽略变压器内部损耗，则变压器二次绕组的输出功率（A ）一次绕组输入功率。
P22A.等于；B.大于；C.小于；6.变压器的一、二次侧绕组匝数之比可以近似地认为等于（B ）之比。
P22A.一、二次侧电压瞬时值；B.一、二次侧电压有效值；C.一、二次侧电压最大值；7.在忽略变压器内部损耗情况下，变压器的一、二次电流之比与（A ）之比成反比。
P22A.一、二次侧感应电势有效值；B.一、二次侧感应电势最大值；C.一、二次侧感应电势瞬时值；8.变压器的铁芯结构一般分为（B ）和壳式两类。
P23A.同心式；B.心式；C.交叠式；9.变压器的铁芯采用的硅钢片主要有（B ）和热轧两种。
P24A.交叠式；B 冷轧；C.同心式；10.变压器的铁芯采用导磁性能好的硅钢片叠压而成，能减小变压器的（A ） P24A.铁损耗；B.铜损耗；C.机械损耗；11.变压器的绕组与铁芯之间是（A ）的。
P24A.绝缘；B.导电；C.电连接；12.变压器高低压绕组的排列方式主要分为同心式和交叠式两种。
（A） P24A.心式；B.同心式；C.壳式；13.变压器的名牌上标有变压器的（C）。
第二章 变压器 电机学原理
E 10 jL 1 I 0 jI 0 X 1 作为I 0的电抗压降， 1 2fLσ1为漏磁电抗 X
C、原绕组回路的电压方程：
u1 e10 e 10 i 0 R1
U1 I 0 R 1 (-E 10 ) (-E10 ) I 0 (R1 jX 1 ) (-E10 ) -E10 U1 E10 4.44fN 0 m 1
23
i1
i2
e1
u1
e
N1
1
2
e2 u e 2
Z
N2
原边的电压方程：
u1 e1 e 1 i1R1
副边的电压方程：
设
m sin t d 2fN1 m sin(t 900 ) E1m sin(t 900 ) 则 e1 N1 dt d e2 N 2 2fN 2 m sin(t 900 ) E 2 m sin(t 900 ) dt 有效值 E1 4.44 fN1 m 有效值 E2 4.44 fN 2 m
U1 I1 (R1 jX 1 ) (-E1 ) -E1 4.44fN m 1
U1为外加电源，空载与负载均相同，所以 4.44fN 0m 4.44fN m 1 1
0m m 由于磁通近似相等，磁阻不变，所以空载与负载磁动势近似相等。 i 0 N 1 R m 0 i1 N1 i 2 N 2 R m
当原边电压和负载功率因数一 定时, 副边电压随负载电流 的变化关系曲线 即U 2 f(I2 ), 称为为变压器的外特 . , 性
RS
I1
I2
RS ~ ES
~ E
S
R
第二章变压器操作及其旁路代操作
第二章变压器操作及其旁路代操作（原创版）目录一、变压器操作的基本知识二、变压器操作的步骤三、变压器旁路代操作的方法四、变压器操作的安全注意事项正文第二章变压器操作及其旁路代操作一、变压器操作的基本知识变压器操作是指对变压器进行投切、调节和检查等操作。
变压器操作人员需要熟悉变压器的结构、原理和性能，掌握操作方法和安全规程，以确保变压器正常运行和安全使用。
二、变压器操作的步骤1.投切操作：将变压器投入或切断电路，需按照操作顺序依次进行。
投切前应检查变压器及其附件的完好情况，确认无异常后进行操作。
2.调节操作：根据负荷需求，调节变压器的输出电压。
调节过程中应密切关注变压器的运行状态，确保电压稳定。
3.检查操作：定期对变压器进行检查，包括外观、温度、声音等方面。
发现异常情况应立即处理，确保变压器正常运行。
三、变压器旁路代操作的方法旁路代操作是指在变压器故障或检修时，通过旁路设备实现电力传输。
旁路代操作方法如下：1.确定旁路设备：根据变压器的类型和容量，选择合适的旁路设备，如旁路开关、旁路断路器等。
2.旁路连接：将旁路设备与变压器相连接，确保连接可靠。
3.调整参数：根据旁路设备的性能，调整相关参数，如电压、电流等，以保证电力传输的稳定性。
四、变压器操作的安全注意事项1.操作前，必须进行安全检查，确保变压器及其附件完好。
2.操作过程中，应严格遵守操作规程，避免误操作。
3.变压器投切时，应注意顺序，避免短路和电压波动。
4.旁路代操作时，要确保旁路设备质量可靠，连接牢固。
5.定期对变压器进行检查，发现异常及时处理。
总之，本章主要介绍了变压器操作及其旁路代操作的基本知识、操作步骤和安全注意事项。
第二章的_变压器答案详解
第二章 变压器一、填空：1. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。
答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。
2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。
答：磁动势平衡和电磁感应作用。
3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。
答：负载电流的变化。
4. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。
5. 变压器副边的额定电压指 。
答：原边为额定电压时副边的空载电压。
6. 通过 和 实验可求取变压器的参数。
答：空载和短路。
7. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。
8. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。
答：1。
9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。
答：主磁通，漏磁通。
10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。
答：自耦变压器。
11. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。
答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。
答：可变损耗，不变损耗。
二、选择填空1. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。
A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。
答：C2. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。
Ａ：１６, Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。
答：A3. 变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗1X ，副边漏抗2X 和励磁电抗m X 将 。
电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范(gbj148-90)
电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范（gbj148-90）第一章总则第二章电力变压器、油浸电抗器第一节装卸与运输第二节安装前的检查与保管第三节排氮第四节器身检查第五节干燥第六节本体及附件安装第七节注油第八节热油循环、补油和静置第九节整体密封检查第十节工程交接验收第三章互感器第一节一般规定第二节器身检查第三节安装第四节工程交接验收附录一新装电力变压器及油浸电抗器不需干燥的条件附录二本规范用词说明第一章总则第1.0.1条为保证电力变压器、油浸电抗器(以下简称电抗器)、电压互感器及电流互感器(以下简称互感器)的施工安装质量，促进安装技术的进步，确保设备安全运行，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于电压为500kv及以下，频率为50hz的电力变压器、电抗器、互感器安装工程的施工及验收。
消弧线圈的安装可按本规范第二章的有关规定执行；特殊用途的变压器、电抗器、互感器的安装，应符合制造厂和专业部门的有关规定。
第1.0.3条电力变压器、电抗器、互感器的安装应按已批准的设计进行施工。
第1.0.4条设备和器材的运输、保管，应符合本规范要求，当产品有特殊要求时，并应符合产品的要求。
变压器、电抗器在运输过程中，当改变运输方式时，应及时检查设备受冲击等情况，并作好记录。
第1.0.5条设备及器材在安装前的保管，其保管期限应为一年及以下。
当需长期保管时，应符合设备及器材保管的专门规定。
第1.0.6条采用的设备及器材均应符合国家现行技术标准的规定，并应有合格证件。
设备应有铭牌。
第1.0.7条设备和器材到达现场后，应及时作下列验收检查：一、包装及密封应良好。
二、开箱检查清点，规格应符合设计要求，附件、备件应齐全。
三、产品的技术文件应齐全。
四、按本规范要求作外观检查。
第1.0.8条施工中的安全技术措施，应符合本规范和现行有关安全技术标准及产品的技术文件的规定。
对重要工序，尚应事先制定安全技术措施。
第1.0.9条与变压器、电抗器、互感器安装有关的建筑工程施工应符合下列要求：一、与电力变压器、电抗器、互感器安装有关的建筑物、构筑物的建筑工程质量，应符合国家现行的建筑工程施工及验收规范中的有关规定。
变压器用第二章
A B C 0
特点：在这种铁心结构的变压器中，任
.
.
.
一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心 为回路，因此各相磁路彼此相关联。
七 变压器的并联运行
（一）、并联运行的定义： 是指将两台或多台变压器的原方和副方分别 接在公共母线上，同时向负载供电的运行方 式，如图所示。
（二）、并联运行的优点： 1）可以提高供电的可靠性。 2）可以根据负荷的大小调整投入并联运 行变压器的台数，以提高运行效率； 3）可以减少备用容量，并可随着用电量 的增加，分期分批地安装新的变压器，以 减少初投资。 当然，并联变压器的台数也不宜太多，因为 在总容量相同的情况下，一台大容量变压 器要比几台小容量变压器造价低、基建设 投资少、占地面积小。
这样，效率的公式可变为： 2 p0 p kN = *100% 1 2 S N cos 2 p0 p kN 以上的假定引起的误差不大（不超过0.5 ％），却给计算带来很大方便，电力变压 器规定都用这种方法来计算效率。 3.效率特性： 上式说明，当负载的功率因数cos φ 2一定 时，效率随负载系数而变化。图为变压器 的效率曲线。 效率决定于铁耗、铜耗和 负载大小。
四、变压器在铁路信号设备供电的应用
铁路信号用变压器，多采用低压小功率的干式自 冷变压器。主要由信号、轨道、道岔表示、扼流、 防雷等变压器。 BX型信号变压器用于色灯信号机的点灯电路， 目前广泛采用的是BXl—34型。其绕组组成如图1 所示。 BG型轨道变压器用于轨道电路供电，目前广 泛使用的是BfiI一50型。其绕组组成如图2所示， 原边接220V电源，副边输出电压为0．45"-10．8V，通过改变副边端子连接可获所需电压。
变压器的外特性
电机学(第二章)变压器
漏磁感应电动势
一次绕组漏磁通在一次绕组中感应的漏磁电动势 的瞬时值 d
e 1 N1
1
dt
E 1 j4.44fN1Φ 1m
有效值为 E 1＝4.44f N11m
电压方程式
根据基尔霍夫电压定律
U1 E1 E 1 I10 R1 A U E
空载运行时的电磁关系
U1 E1 E 1 I 0 R1
I 0 R1
U1 U2
I0
F0 N1I 0
1m
E 1 E1
m
E2
E1 k E2
U 2 E2
小结
既有电路的问题，也有磁路的问题，电与磁之 间又有密切的联系。
心式变压器: 结构 心柱被绕组所包围，如图2—1所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。
壳式变压器:
结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面， 如图2—2所示。 特点 壳式变压器的机械强度较好，常用于低 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
2.绕组 定义 变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁 线或圆线（铜或铝）绕成。 一次绕组 : 输入电能的绕组。 二次绕组: 输出电能的绕组。 高压绕组的匝数多,导线细；低压绕组的匝数少， 导线粗。 从高,低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分 为同心式和交迭式。
U1 E1 j4.44fN1Φm
在频率f 和一次绕组匝数N1一定时，空载运行时主磁 通m（励磁磁动势产生）的大小和波形取决于一次 绕组电压的大小和波形。
变比
E1 N1 k E2 N 2
比值 k 称为变压器的变比，是一、二次绕组相电动势有效 值之比，等于每相一、二次绕组匝数比。
第二章—变压器风冷系统工作原理
第二章—变压器风冷系统工作原理第二章变压器风冷系统的工作原理 2.1 电力变压器发热及冷却原理2.1.1 变压器发热过程电力变压器运行时,由于在铁芯和线圈上产生损耗，产生的热量经过其所处介质散发到周围空气中,这一过程将引起变压器发热，以及变压器温度升高。
为了保护变压器及其元器件的正常运行，必须采取有效的冷却措施限制变压器的温升。
变压器运行时，线圈和铁芯温度升高,起初，温度上升速度较快，随着温度升高到一定程度，线圈和铁芯与其周围的冷却介质形成温度差,将温度传递给介质，介质吸收热量温度增高,线圈和铁芯的温升减缓,在这个过程中,线圈和铁芯温度达到稳定状态，形成动态的热平衡。
2.1.2 变压器冷却过程变压器的冷却过程需要经过多重传热。
包括变压器油与铁芯表面传热，变压器油与冷却器箱体内表面传热，空气与冷却器箱体外表面传热三个过程。
线圈和铁芯产生的热量,由内部最热点传到与油接触和外表面,热量传到表面后,与周围介质油产生温度差,通过对流作用将部分热量传给附近的油,从而使油温逐渐上升。
当油温升高后,热油向上流动与油箱相接触将热量传导油箱外壁，散热后的油再向下流动重新流入线圈,形成闭合的对流回路，这一过程中，变压器油箱外壁温度逐渐升高。
油箱内壁吸收热量后，热量从壁的内侧传导到外侧(箱壁的内外温差不大,一般不超过3?)与周围环境形成温差,通过与空气对流和辐射,将热量散发到周围空气中。
在强迫油循环系统中，潜油泵在冷却器中就是采用施加压力的作用，加速变压器油的流动,增强热对流。
变压器油的热对流包括两种形式，即热传导和热辐射，两个过程同时进行。
变压器箱壁内侧的热量从变压器油中以热传导和热辐射的形式传给冷却器，变压器箱壁外测热量从箱壁以热传导和热辐射的形式传给空气。
冷却器—风扇的作用就是加速吹变压器箱壁外侧的空气流动,加快变压器的散热过程，如图2-1所示。
变压空器气油变压器油箱壁变压器的散热过程示意图2.2变压器冷却方式的选取目前，我国大型电力变压器冷却装置是根据变压器容量的大小，配置数组强油风冷却器，每组风冷却器包括1台油泵和3—4台风扇。
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
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第二章电力变压器说明：蓝色是应选择的正确答案；红色是题中错误的表述。
第一节变压器的工作原理1.变压器是一种(静止)的电气设备。
P202.变压器利用电磁感应原理，能将交流电能转变为不同的(电压等级)。
P203.变压器利用电磁感应原理，可以对（交流电能）进行变换。
P204.变压器是利用电磁力定律将一种电压等级的交流电能转变为另一种电压等级的交流电能。
( × )（电磁感应）P205.变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的直流电能转变为另一种电压等级的直流电能。
( × ) (交流)P206.变压器按用途可分为电力变压器、特种变压器和（仪用互感器）。
P207.变压器按用途可分为（电力变压器、特种变压器、仪用互感器）。
P208.电力变压器按冷却介质分为(干式、油浸式)。
P209.电力变压器按冷却介质分为（干式）和油浸式两种。
P2010.远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的(电流和能量损耗)。
P2011.发电厂的发电机输出电压通常为（6.3kV、10.5kV），最高不超过20kV。
P2012.发电厂的发电机输出电压通常为6.3kV，（10.5kV），最高不超过20kV。
P20第一节变压器的工作原理与结构13.在单相变压器(闭合)的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组。
P2114.在单相变压器的两个绕组中，与电源连接的一侧叫做(一次侧绕组)。
P2115.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，以下说法正确的有（在变压器铁芯中将产生交变磁通、如果变压器的二次侧绕组与外电路负荷连通，就会有电能输出）。
P2116.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在一次侧绕组中会有(交流)电流流过。
P2117.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在一次侧绕组中会有直流电流流过。
( × )（交流）P2118.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在变压器铁芯中会产生直流磁通。
( ×) (交变)P2119.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在变压器铁芯中产生的交变磁通只穿过二次侧绕组。
( × ) (不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组)P2120.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，如果变压器的二次侧绕组与(外电路负荷)连通，就会有电能输出。
P2121.当（交流电源电压）加到变压器的一次绕组后，如果变压器的二次侧绕组与外电路负荷连通，都会有电能输出。
P2122.变压器的绕组与铁芯之间是(绝缘)的。
P21-2423.当频率为f的交流电源电压，加到一、二次绕组匝数分别为N1、N2的变压器的一次绕组后，以下说法正确的为（一次侧绕组中的感应电势为E1=4.44fN1Φm、二次侧绕组中的感应电势为E2=4.44fN2Φm）。
P2124.当频率为f的交流电源电压加到一、二次侧绕组匝数分别为N1、N2的变压器的一次绕组后，一次侧绕组中的感应电势为(E1=4.44fN1)。
P2125.变压器一、二次感应电势有效值之比等于(一、二次侧绕组匝数之比、变压器的变比)。
P2226.变压器一、二次侧感应电势最大值之比等于一、二次侧电压瞬时值之比。
(× ) (电压有效值)P2227.如果忽略变压器一、二次绕组的漏电抗和电阻时，变压器一次侧电压有效值等于(一次侧感应电势有效值)，二次侧电压有效值等于二次侧感应电势有效值。
P2228.如果忽略变压器一、二次绕组的漏电抗和(电阻)时，变压器一次侧电压有效值等于一次侧感应电势有效值，二次侧电压有效值等于二次侧感应电势有效值。
P2229.变压器一、二次侧电压有效值之比可以近似地认为等于（一、二次侧绕组匝数）之比。
P2230.变压器的一、二次电流有效值之比可近似地与(一、二次绕组匝数比，一、二次电压有效值之比)成反比。
P2231.变压器一、二次绕组匝数之比等于（一、二次侧感应电势有效值之比、变压器的变比）。
P2232.一台三相电力变压器：额定电压U 1N /N 2n =10/0.4kV ，Y ，Y0连接，则变压器的变比为(25)。
P22254.01021===U U K 33.一台单相变压器的一、二次侧绕组匝数分别为1200和300，则该变压器的变比为( 4 )。
P224300120021===N N K 34.变压器的二次绕组就是低压绕组。
(不一定。
匝数少电压低，匝数多电压高)P2235.如果忽略变压器的内部损耗，则变压器二次绕组的(输出功率)等于一次绕组输入功率。
P2236.在忽略变压器内部损耗的情况下，变压器的一、二次电流之比与(一、二次侧感应电势有效值)之比成反比。
P2237.变压器的一、二次电流之比与一、二次侧感应电势有效值之比成正比。
( × )（成反38.变压器高压绕组的电压一定（高于）低压绕组的电压。
P2239.变压器匝数少的一侧电压低，电流(大)。
P2240.变压器匝数多的一侧电流小，电压(高)。
P2241.变压器匝数多的一侧电流(小)，电压高。
P2242.变压器一、二次侧感应电势之比等于（A. 一、二次侧绕组匝数）之比。
P2243.变压器的铁芯是变压器的电路部分。
( × )（磁路）P2344.变压器的铁芯由(铁芯柱)和铁轭两部分组成。
P2345.变压器的绕组套装在变压器的(铁芯柱)上。
P2346.变压器的铁芯采用（导磁性能好）的硅钢片叠压而成。
P2447.如果变压器的铁芯采用导磁性能差的硅钢片叠压而成，变压器的（铁损耗）将会增大。
P2448.变压器铁芯采用的硅钢片主要有(热轧)和冷轧两种。
P2449.如果变压器铁芯采用的硅钢片的单片厚度越厚，则(铁芯中的涡流损耗越大)。
P2450.如果变压器铁芯采用的硅钢片的单片厚度越薄，则(铁芯中的涡流损耗越小)。
P2451.变压器的绕组一般用绝缘纸包的铜线或（铝线）绕制而成。
P2452.变压器高低压绕组的排列方式有(交叠式、同心式)。
P2453.变压器的内部绝缘有（B. 变压器油）、附加绝缘和电容性绝缘。
P24 。
54.变压器调整电压的分接引线一般从低压绕组引出。
( × )（高压）P2555.变压器调整电压的分接引线一般从高压绕组引出的原因是高压侧(电流小)，而且常套在56.油浸式变压器的器身放置于装满变压器油的（油箱）中。
P2557.油浸式变压器的器身放置于装满变压器油的储油柜中。
( × )（油箱内）P25（储油柜是保证油箱内总是充满油）58.在大型变压器中，采用强迫油循环水冷却器时，冷却器中的冷却介质是(水)。
P2659.变压器的储油柜位于变压器油箱的上方，通过气体继电器与(油箱)相通。
P2660.变压器储油柜的作用是保证油箱内总是充满（油），并减小油面与空气的接触面。
P2661.储油柜的作用是(A.保证油箱内总是充满油、B.减少油面与空气的接触面C.从而减缓油的老化)。
P2662.变压器吸湿器的作用是（吸收空气中的水分, 确保储油柜内上部空气的干燥）。
P2763.变压器的高、低压绝缘套管是引出变压器(高、低压绕组)引线，并起对地绝缘的作用。
P2764.变压器的高、低压绝缘套管由（带电部分）和绝缘部分组成。
P2765.变压器的相数一般分为（A.单相和三相）两种。
P3066.变压器的额定电压是指变压器的（额定线电压）。
P3067.变压器的电源电压一般不得超过额定电压的±10%。
( × ) (35kV以下的要高5%，35kV 及以上的要高10%)P3068.绕组Dd联接的三相变压器的二次侧的额定电流等于（C. 变压器额定容量除以二次侧额定电压的3倍）。
P31公式69.三相变压器的额定容量是三相容量的平均值。
( × )（之和） P3170.任何变压器的额定容量完全等同于绕组额定容量。
( × ) (与绕组额定容量有所区别)P3171.电力变压器的电压高，其容量一定(大)。
P3172.变压器的电压高，一般其容量一定小。
( × )（大）P3173.电力变压器的电压低，其容量一定(小)。
P3174.变压器的额定电流是指变压器绕组线端的（线电流）。
P3175.单相变压器的额定电流等于（变压器额定容量除以额定电压）。
P3176.三相变压器的额定电流等于（变压器额定容量除以额定电压的√3倍）。
P3177.一台单相变压器，其额定电压为U 1N /U 2N =10/0.4kV ，额定电流为I 1N /I 2N =25/625A ，则变压器的额定容量为(250)kVA 。
P31)(2506254.0)(2502510,222111KVI U I S KVI U I S U S I N N N N N N N N N =⨯=⋅==⨯=⋅==同理则78.一台三相电力变压器：额定容量S N =500kVA ，额定电压U 1N /U 2N =10/0.4kV ，高、低压边绕组均为Y 连接，其高压侧的额定电流是(28.87A )。
低压侧的额定电流是(72l.7A ) (提示√3=1.732) P31)(87.2810732.1500311A U S I N=⨯=⋅= )(7.7214.0732.1500322A U S I N=⨯=⋅= 79.绕组Dd 联接的三相变压器的一次侧的额定电流等于(变压器额定容量除以一次侧额定电压的√3倍)。
P3180.绕组Yy 联接的三相变压器的二次侧的额定电流等于(变压器额定容量除以二次侧额定电压的√3倍)。
P3181.三相变压器绕组为Y 联结时，绕组相电压乘以√3就等于(线电压)。
P3182.三相变压器绕组为D 联结时，绕组相电压就等于(线电压)。
P3183.三相变压器绕组的连接形式有三角形接法（D接）、（B. 星形接法（Y接））和曲折形接法（Z接）。
P3284.变压器的调压方式分为（无励磁调压、有载调压）。
P3285.变压器二次侧不带负荷，一次侧与电网断开时的调压称（无励磁调压）。
P3286.变压器(二次侧)不带负载，一次侧与电网断开时的调压称为无励磁调压。
P3287.变压器二次侧带负载下的调压称为（有载调压）。
P3288.变压器(二次绕组)开路，一次绕组施加额定频率的额定电压时，一次绕组中流过的电流为空载电流。
P3289.变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率的(额定电压)时，一次绕组中流过的电流为空载电流。
P3290.变压器二次绕组短路，一次绕组施加电压使其电流达到(额定值)时，此时所施加的电压称为阻抗电压。
P3291.变压器二次绕组开路，一次绕组施加电压使其电流达到额定值时，变压器从电源吸取的功率称为短路损耗。
( × ) (短路)P3292.变压器二次绕组接纯电阻负载，一次绕组施加额定频率的额定电压时，一次绕组中流过的电流为空载电流。