变压器介绍
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
变压器的用途、工作原理及结构 变压器空载运行 变压器负载运行 变压器运行特性 三相变压器 特殊变压器
一、 变压器的用途
变压器：是一种静止的电机，它利用电磁感应原理 将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一 种电压、电流的电能。换句话说，变压器就是实现 电能在不同等级之间进行转换。
铁心截面:Hale Waihona Puke Baidu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。
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四、变压器基本结构
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，心式结构的特点是铁心柱被绕组包围，壳 式结构的机械强度较好，但制造复杂，
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四、变压器基本结构
变压器的主要结构：铁心和绕组。铁心是变压器 的磁路部分；绕组是变压器的电路部分。
铁心和绕组：是构成变压器的器身的主要部 件，。 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。
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第二节 单相变压器的空载运行
1．空载运行时的电磁状况 2．变压器中各量正方向的规定 3．磁通、电动势和空载电流 4. 电动势平衡方程式，等效电路图和相量图
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对单相变压器
I1N
SN U1N
; I2N
SN U 2N
对三相变压器
I1N
SN 3U1N
; I2N
SN 3U 2N
4、额定频率 fN 我国工业标准50Hz 除额定值外，变压器的相数、绕组连接方式及联结 组别、短路电压、运行方式和冷却方式等均标注在 铭牌上。额定状态是电机的理想工作状态，具有优 良的性能，可长期工作。
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。
2、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压 器中还有油
箱、变压器油、绝缘套管及继电保护装置等部件。
交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内产生 感应电动势。
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三、变压器的分类
变压器的种类很多，可按其用途、结构、相数、 冷却方式等不同来进行分类。 1、按用途分类，可分为电力变压器（主要用 在输配电系统中，又分为升压变压器、降压变 压器、联络变压器和厂用变压器）、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）。
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）。
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电源变压器
电力变压器
环形变压器
接触调压器
控制变压器
三相干式变压器
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2、额定电压U1N和U2N 正常运行时规定加在一次侧的端电压称为变压器一 次侧的额定电压U1N。二次侧的额定电压U2N 是指变 压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。额定 电压以V或kV表示。对三相变压器，额定电压是指 线电压。
3、额定电流I1N和I2N 根据额定容量和额定电压计算出的线电流，称为额 定电流，以A表示。
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2、按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压器。
3、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。
4、按相数分类，有单相变压器、三相变压器。
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。
图4-3心式变压器
图4-5壳式变压器
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变压器其它附件
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1.温度计； 2.吸湿器； 3.储油柜； 4.油表； 5.安全气道； 6.气体继电器； 7.高压套管； 8.低压套管； 9.分接开关； 10.油箱； 11.铁芯； 12.线圈； 13.放油阀
发电
升压
降压
用户
二、变压器的简单工作原理
一次绕组
铁芯
二次绕组
～
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负载
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简单的单相变压器：在两个线 圈没有电的直接联系，只有磁 的耦合。
原绕组：也称一次绕或初级绕 ～
组。是变压器的两个线圈中接
交流电源的线圈，其匝数为N1
副绕组：也称二次绕组或次级 绕组。是变压器接到用电设备 上的线圈，其匝数为N2
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铁芯
绕组
铁轭
铁芯柱
单相壳式变压器
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2）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 。
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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五、变压器额定值
额定值是制造厂对变压器在指定工作条件 下运行时所规定的一些量值。额定值通常 标注在变压器的铭牌上。变压器的额定值 主要有：
1、额定容量SN 额定容量是指额定运行时的视在功率。以 VA、kVA或MVA表示。由于变压器的效率很 高，通常一、二次侧的额定容量设计成相 等。
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绕组是变压器的电路部分， 一般用铜 或铝的绝缘导线绕成。
绕组有同心式和交叠式两种。 高压
高压
绕组
绕组
低压 绕组
低压 绕组
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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。
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。
变压器的用途、工作原理及结构 变压器空载运行 变压器负载运行 变压器运行特性 三相变压器 特殊变压器
一、 变压器的用途
变压器：是一种静止的电机，它利用电磁感应原理 将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一 种电压、电流的电能。换句话说，变压器就是实现 电能在不同等级之间进行转换。
铁心截面:Hale Waihona Puke Baidu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。
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四、变压器基本结构
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，心式结构的特点是铁心柱被绕组包围，壳 式结构的机械强度较好，但制造复杂，
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四、变压器基本结构
变压器的主要结构：铁心和绕组。铁心是变压器 的磁路部分；绕组是变压器的电路部分。
铁心和绕组：是构成变压器的器身的主要部 件，。 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。
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第二节 单相变压器的空载运行
1．空载运行时的电磁状况 2．变压器中各量正方向的规定 3．磁通、电动势和空载电流 4. 电动势平衡方程式，等效电路图和相量图
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对单相变压器
I1N
SN U1N
; I2N
SN U 2N
对三相变压器
I1N
SN 3U1N
; I2N
SN 3U 2N
4、额定频率 fN 我国工业标准50Hz 除额定值外，变压器的相数、绕组连接方式及联结 组别、短路电压、运行方式和冷却方式等均标注在 铭牌上。额定状态是电机的理想工作状态，具有优 良的性能，可长期工作。
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。
2、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压 器中还有油
箱、变压器油、绝缘套管及继电保护装置等部件。
交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内产生 感应电动势。
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三、变压器的分类
变压器的种类很多，可按其用途、结构、相数、 冷却方式等不同来进行分类。 1、按用途分类，可分为电力变压器（主要用 在输配电系统中，又分为升压变压器、降压变 压器、联络变压器和厂用变压器）、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）。
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）。
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电源变压器
电力变压器
环形变压器
接触调压器
控制变压器
三相干式变压器
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2、额定电压U1N和U2N 正常运行时规定加在一次侧的端电压称为变压器一 次侧的额定电压U1N。二次侧的额定电压U2N 是指变 压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。额定 电压以V或kV表示。对三相变压器，额定电压是指 线电压。
3、额定电流I1N和I2N 根据额定容量和额定电压计算出的线电流，称为额 定电流，以A表示。
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2、按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压器。
3、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。
4、按相数分类，有单相变压器、三相变压器。
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。
图4-3心式变压器
图4-5壳式变压器
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变压器其它附件
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1.温度计； 2.吸湿器； 3.储油柜； 4.油表； 5.安全气道； 6.气体继电器； 7.高压套管； 8.低压套管； 9.分接开关； 10.油箱； 11.铁芯； 12.线圈； 13.放油阀
发电
升压
降压
用户
二、变压器的简单工作原理
一次绕组
铁芯
二次绕组
～
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负载
3
简单的单相变压器：在两个线 圈没有电的直接联系，只有磁 的耦合。
原绕组：也称一次绕或初级绕 ～
组。是变压器的两个线圈中接
交流电源的线圈，其匝数为N1
副绕组：也称二次绕组或次级 绕组。是变压器接到用电设备 上的线圈，其匝数为N2
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铁芯
绕组
铁轭
铁芯柱
单相壳式变压器
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2）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 。
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。
15
五、变压器额定值
额定值是制造厂对变压器在指定工作条件 下运行时所规定的一些量值。额定值通常 标注在变压器的铭牌上。变压器的额定值 主要有：
1、额定容量SN 额定容量是指额定运行时的视在功率。以 VA、kVA或MVA表示。由于变压器的效率很 高，通常一、二次侧的额定容量设计成相 等。
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绕组是变压器的电路部分， 一般用铜 或铝的绝缘导线绕成。
绕组有同心式和交叠式两种。 高压
高压
绕组
绕组
低压 绕组
低压 绕组
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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。
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。