电机原理与维修 变压器

下面是我收集的一些变压器图片：
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仪用互感器（电压互感器和电流互感器）、特种 变压器（如调压变压器、试验变压器、电炉变压 器、整流变压器、电焊变压器等）。 2、按绕组数目分类:可分为双绕组变压器,三绕 组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。
3、按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压 器。
4、按相数分类，有单相变压器、三相变压器和 多相变压器。
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2-1.2
铁心型式 ：变压器铁心的结构有心式、壳式等形 式。壳式结构的特点是铁心包围绕组的顶面、底 面和侧面，如图所示。心式结构的特点是铁心柱 被绕组包围，如图所示。壳式结构的机械强度较
好，但制造复杂，心式结构比较简单，绕组的装
配及绝缘比较容易，电力变压器的铁心主要采用 心式结构。
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铁心叠装 ：变压器的铁心一般是由剪成一定形 状的硅钢片叠装而成。为了减小接缝间隙以减小 激磁电流，一般采用交错式叠法，使相邻层的接 缝错开。
铁心截面:铁心柱的截面一般作成阶梯形，以充 分利用绕组内圆空间。容量较大的变压器，铁心 中常设有油道，以改善铁心内部的散热条件，如 图所示。
dt
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2-1.1
若忽略绕组的漏电抗压降，设一二次绕组耦合系数
为一，不考虑绕组的电阻压降，则一二次绕组的
端电压：
u1
e1
N1
d
dt
于是：
u2
e2
N2
d
dt
u1 e1 N1 u2 e2 N2
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2-1.1
二、变压器的基本结构
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5、按冷却介质和冷却方式分类，可分为油浸式变 压器（包括油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强迫 油循环式）、干式变压器、充气式变压器。
6、电力变压器按容量大小通常分为小型变压器 （容量为10～630kVA）、中型变压器（容量为 800～6300kVA）、大型变压器（容量为8000～ 63000kVA）和特大型变压器（容量在90000kVA及 以上）。
（2）吸湿器（呼吸器）：内有硅胶或活性氧 化铝，吸收进入储油柜的水分。
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（3）安全气道（防爆筒）：一个长钢圆筒，端口 处有一定厚度的玻璃板或酚醛纸板，下端与油箱 相连通。当变压器内压力骤增时，气流冲破玻璃 或酚醛纸板，避免造成爆裂。现一般改用压力释 放阀。
（4）净油器 （5）气体继电器
将线圈的高低压引线引到箱外的绝缘装置，
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起着对地绝缘和固定引线的作用。可分为：纯磁 套管、空心充气或充油套管和电容式套管。
5）保护装置 （1）储油柜（油枕）：油保护装置，柜内油
面高度随变压器的热胀冷缩而变动。他的作用是 保证变压器的油箱内充满油，减少油和空气的接 触面积，降低油老化的速度。
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3）油箱及冷却装置 油浸变压器的器身在充满油的油箱里。变压器
油既是绝缘介质，又有散热的功能。小容量变压 器采用平板式油箱，容量稍大时采用排管式油箱。 当排管不能满足散热要求时，先将排管做成散热 器，再安装在油箱上。大型变压器采用强迫油循 环冷却等方式。 4）绝缘套管
1、铁心和绕组：变压器中最主要的部 件，他们构 成了变压器的器身。
1）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装 绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。 铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭 合磁路。
铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心 中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁 性材料——硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两 种，其厚度为0.35～0.5mm，两面涂以厚0.02～ 0.23mm的漆膜，使片与片之间绝缘。
此外，变压器还有调压分接开关和测温及温度控 制装置。
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2-1.3变压器的铭牌
三、变压器的铭牌 1.变压器的型号（表2-1）
SL-500/10
SFPL-63000/300 2.额定值
视在功率：在交流线路中，电压与电流 有效值的乘积。
视在功率2=有功功率2+无功功率2
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一次绕组（原绕组）：输入电能 二次绕组（副绕组）：输出电能 他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组 具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组 的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组 具有不同的电压和电流。
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其中，两个绕组中，电压较高的我们称为 高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕 组。从高、低压绕组的相对位置来看，变 压器的绕组又可分为同心式、交迭式。由 于同心式绕组结构简单，制造方便，所以， 国产的均采用这种结构，交迭式主要用于 特种变压器中。
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2-2变压器的空载运行和负载运 行
一、变压器的空载运行 空载运行：是指变压器原绕组接到额定电压、
额定频率的电源上，副绕组开路时的运行状态。 1.空载运行时的电磁关系
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2-2.1
主磁通：
漏磁通：
2.电压、电动势和磁通的关系
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2-1.2
当采用冷轧硅钢片时，由于顺着碾压方向导磁系数 高，损耗小，故用斜切钢片的叠装方法。（1-7） 铁心柱的截面在小容量变压器中常用方形或矩 形，大型变压器用阶梯截面。直径超过380mm 时，还有冷去油道。 渐开线性铁心（2-10）
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2）绕组绕组：绕组是变压器的电路部分，它由 铜或 铝绝缘导线绕制而成 。
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2-1 变压器的基本工作原理和结 构
一、变压器的基本工作原理
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2-1
如上图，若一次绕组一侧加交流电源U1,那么一 次绕组中将有交流电流流过。从而在铁心中产生
交变磁通，进而在一二次绕组中产生交变电动势
e1和e2。据电磁感应定律：
e1
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N1
d
dt
e2
N2
d