电工电子学论文

变压器在实际中的用途

摘要：变压器是应用法拉第电磁感应定律而升高或降低电压的装置。变压器通常包含两组或以上的线圈。主要用途是升降交流电的电压、改变阻抗及分隔电路。一个简单的单相变压器由两块导电体组成。当其中一块导电体有一些不定量的电流 (如交流电或脉冲式的直流电)通过，便会产生变动的磁场。根据电磁的互感原理，这变动的磁场会使第二块导电体产生电势差。圈数较多的一方电压较高但电流较小，反之亦然。如果撇除泄漏等因素，变压器两方的电压比例相等于两方的线圈圈数比例，亦即电压与圈数成正比。以算式表示如下：因此可以减小或者增加原线圈和副线圈的匝数比，从而升高或者降低电压，变压器的这个性质使它成为转换电压的重要设备。

关键词：变压器用途

Abstract:A transformer is an electrical device that transfers energy by inductive coupling between two or more of its windings. A varying current in the primary winding creates a varying magnetic flux in

the transformer's core and thus a varying magnetic flux through the secondary winding. This varying magnetic flux induces a varying electromotive force , or "voltage", in the secondary winding. This effect is called inductive coupling.

If a load is connected to the secondary winding, current will flow in this winding, and electrical energy will be transferred from the primary circuit through the transformer to the load. Transformers may be used for AC-to-AC conversion of a single power frequency, or for conversion of signal power over a wide range of frequencies, such as audio or radio frequencies.

In an ideal transformer, the induced voltage in the secondary winding is in proportion to the primary voltage and is given by the ratio of the number of turns in the secondary to the number

of turns in the primary as follows:

By appropriate selection of the ratio of turns, a transformer thus enables an alternating current voltage to be "stepped up" by making Ns greater than Np, or "stepped down" by making Ns less than Np. The windings are coils wound around aferromagnetic core, air-core transformers being a notable exception.

Key words:transformer application

变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用。变压器的种类很多, 应用十分广泛。比如在电力系统中用电力变压器把发电机发出的电压升高后进行远距离输电, 到达目的地后再用变压器把电压降低以便用户使用, 以此减少传输过程中电能的损耗; 在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压, 再通过整流和滤波, 得到电路所需要的直流电压; 在放大电路中用耦合变压器传递信号或进行阻抗的匹配等等。变压器虽然大小悬殊, 用途各异, 但其基本结构和工作原理却是相同的。

干式电力变压器承受热冲击能力强，过负载能力大、难燃、防火性能高、低损耗、局部放电量小、

噪声低、不产生有害气体、不污染环境、对湿度、灰尘不敏感、体积小、不开裂、维护简便。因此，最适宜用于防火要求高，负荷波动大以及污秽潮湿的恶劣环境中。如：机场、发电厂、冶金作业、医院、高层建筑、购物中心、居民密集区以及石油化工、核电站、核潜艇等特殊环境中。

绕组是变压器的电路部分。高、低压线圈按额定容量大小分别采用干式变压器高、低压线圈采用德国MKM公司进口的优质铜箔E－Cu58绕制。绕组优化设计，使得电流和温度沿绕组均匀分布，并使绕组在雷电冲击全波试验时得到最佳的电位分布。变压器的高压端连接6kV/10kV电缆，低压绕组端子连接低压动力中心的主母线。低压绕组中性点端子根据不同的接地方式引接至高阻箱或通过绝缘铜绞线连接到外壳的接地母线。

圆铜线，扁铜线，铜箔绕制，采用瑞士汽巴嘉基带填料环氧树脂系统，玻璃丝纤维增强，在真空状态下实现无气泡浇注。铜带从德国进口，两边缘呈圆弧形，消除了由于边缘毛刺破坏线圈匝间绝缘的危险，使得线圈匝间绝缘更可靠。蜂窝式冷却气道设置均匀密集合理，散热好，过载能力强。

铁芯是变压器的磁路部分。铁芯采用优质高导磁低损耗冷轧晶粒取向硅钢片制造、45℃全斜接缝，步进叠装结构。芯柱采用高强度绝缘带绑扎紧实牢固，平板式夹件具有良好的通风效果。

高、低压线圈与铁芯组装时，均有弹性支承。整体具有减振功能和很好的抗短路冲击性能。

在运行中一经发生绝缘击穿，就会造成绕组的短路或接地故障。匝间短路时的故障现象是变压器过热油温增高，电源侧电流略有增大，各相直流电阻不平衡，有时油中有吱吱声和咕嘟咕嘟的冒泡声。轻微的匝间短路可以引起瓦斯保护动作；严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动作。发现匝间短路应及时处理，因为绕组匝间短路常常会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。

常见的故障是表面熔化与灼伤，相间触头放电或各接头放电。主要原因有：