第1章 变压器的用途、分类及结构

1、1.1.变压器的用途、分类变压器的用途、分类()2. 2. 变压器的主要结构部件变压器的主要结构部件 ( (Main parts) 3. 3. 变压器的发热与温升变压器的发热与温升(Heating and temperature rising)4. 4. 变压器的额定数据变压器的额定数据 (Rating)内容提要内容提要(Main content)： 变压器是静止电器，由铁心变压器是静止电器，由铁心( (磁路磁路) )及两个或及两个或两个以上的绕组两个以上的绕组( (电路电路) )组成，绕组之间由铁心中组成，绕组之间由铁心中交变磁通联系交变磁通联系( (磁耦合磁耦合),),实现从一种电压实现从

2、一种电压( (电流电流) )变变为另一种电压为另一种电压( (电流电流) )。一、变压器的用途一、变压器的用途(Application)按相数分为：按相数分为： 单相变压器单相变压器 (Single-phase) 三相变压器三相变压器 (Three phase) 多相变压器多相变压器 (Multiphase)1U1U2U2U2I1I0I按绕组分为：按绕组分为： 双绕组变压器双绕组变压器 (Double winding) 三绕组变压器三绕组变压器 (Three-winding) 自耦变压器自耦变压器 (Auto-transformer)(4)(4)按冷却方式：按冷却方式： 油浸自冷变压器油浸自冷

3、变压器 (3)(3)按用途分为：按用途分为： 油浸水冷变压器油浸水冷变压器干式空气自冷变压器干式空气自冷变压器油浸风冷变压器油浸风冷变压器升压变压器升压变压器 (Step-up transformer) 降压变压器降压变压器 (Step-down transformer) 隔离隔离变压器（变压器（Isolation transformer） 2 2、二次绕组（副绕组）负载侧、二次绕组（副绕组）负载侧 （secondary winding Load ）3 3、变压器铁心、变压器铁心 磁路部分磁路部分( (Iron core Magnetic circuit)1 1、一次绕组（原绕组）电源侧、一次

4、绕组（原绕组）电源侧 ( (Primary winding Power） ：它是变压器用作导磁的磁路，也是器：它是变压器用作导磁的磁路，也是器身的机械骨架，由铁心柱、铁轭和夹紧装置组身的机械骨架，由铁心柱、铁轭和夹紧装置组成。为了减小铁心中的磁滞和涡流损耗，铁心成。为了减小铁心中的磁滞和涡流损耗，铁心用用0.350.5mm0.350.5mm厚的硅钢片叠成，每层钢片接缝厚的硅钢片叠成，每层钢片接缝错开。错开。相邻两层铁心叠片相邻两层铁心叠片铁心柱截面铁心柱截面小型变压器铁心小型变压器铁心 ：它是变压器的电路部分，按照高低电压绕：它是变压器的电路部分，按照高低电压绕组之间的布置，可以分为同心式和交

5、叠式两种绕组之间的布置，可以分为同心式和交叠式两种绕组，同心式结构简单，制造方便，交叠式机械强组，同心式结构简单，制造方便，交叠式机械强度好，引出线的布置和焊接都较方便，漏电抗小。度好，引出线的布置和焊接都较方便，漏电抗小。高压高压低压低压高压高压低压低压高压高压低压低压高压高压低压低压交叠式绕组交叠式绕组同心式绕组同心式绕组油浸式变压器的基本结构可分为：器身、油箱、油浸式变压器的基本结构可分为：器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置。冷却装置、保护装置、出线装置。 铁心是变压器的磁路，为了减少交变磁通在铁铁心是变压器的磁路，为了减少交变磁通在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，变压器铁心由厚心中

6、产生磁滞损耗和涡流损耗，变压器铁心由厚度为度为 0.27mm0.27mm、0.3mm0.3mm、0.35mm0.35mm的冷轧高硅钢片叠的冷轧高硅钢片叠装而成。装而成。主要部件：铁心与绕组油浸式变压器的结构部件油浸式变压器的结构部件其它部件：根据结构和运行的要求，有油箱、冷却装置和绝缘套管等以三相心式变压器为例(油侵电力变压器）2 2、绕组（线圈）、绕组（线圈） 绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分，由包有绝缘材料的铜，由包有绝缘材料的铜( (或铝或铝) )导线绕制而成。装配时低压绕导线绕制而成。装配时低压绕组靠着铁心，高压绕组套在低组靠着铁心，高压绕组套在低压绕组外面，高低压绕组间设

7、压绕组外面，高低压绕组间设置有油道置有油道( (或气道或气道) )，以加强绝，以加强绝缘和散热。将绕组装配到铁心缘和散热。将绕组装配到铁心上成为器身。上成为器身。 除了干式变压器以外，电力变压器的器身都放在油箱中，除了干式变压器以外，电力变压器的器身都放在油箱中，箱内充满变压器油，其目的一是为了帮助散热，一是为了箱内充满变压器油，其目的一是为了帮助散热，一是为了提高绝缘强度。提高绝缘强度。 4 4、出线装置（高、低压套管）、出线装置（高、低压套管）变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管，以使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管一般是瓷

8、质的，以使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管一般是瓷质的，为了增加爬电距离，套管外形做成多级伞形，为了增加爬电距离，套管外形做成多级伞形，10kV10kV35kV35kV套管套管采用充油结构，如图所示。采用充油结构，如图所示。1 1、额定容量、额定容量（视在功率）（视在功率）(Rated capacity/Nominal capacity) (Apparent capacity)NS，单位为单位为VAVA或或kVAkVA12/NNUU，单位为单位为V V或或kVkV2 2、额定电压、额定电压（线电压）（线电压） (Rated voltage (Line voltage)一、变压器的额定数据一、

9、变压器的额定数据 (1NNUU* * 一次绕组额定电压一次绕组额定电压( (电网电压电网电压) ) 3 3、额定电流、额定电流（线电流）（线电流） (Rated current (Line current), ,单位单位A A12/NNII二次绕组额定电压是当二次绕组额定电压是当1NNUU202NUU 时，二次绕时，二次绕组开路电压组开路电压(Open-circuit voltage/Off load voltage)12/NNUU，单位为单位为V V或或kVkV2 2、额定电压、额定电压（线电压）（线电压） (Rated voltage (Line voltage)112233NNNNNSU

10、IUI112233NNNNNSUIUI3NNNNUUIIY Y接：接：Y-Y-connectionABCXYZYZ3NNNNUUII接：接：Delta connectionDelta connectionABCX三、额定负载三、额定负载 (Rated load) 当变压器接在电压频率为额定频率当变压器接在电压频率为额定频率 ，大，大小为额定电压小为额定电压 的电网上，若副边电流为的电网上，若副边电流为 ，原边电流为原边电流为 时，称为额定运行状态，此时的时，称为额定运行状态，此时的负载为额定负载。负载为额定负载。Nf1NU2NI1NI发热：变压器运行时，绕组里有铜损耗，铁心里有铁损发热：变压器运行时，绕组里有铜损耗，铁心里有铁损耗以及各种附加损耗，这些损耗一方面影响变压器运耗以及各种附加损耗，这些损耗一方面影响变压器运行时的效率，一方面转变为热能，除了导致变压器本行