变压器结构与原理课件

变压器结构与原理变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种电压的交流电能变换成频率相同的另一种电压的交流电能。在电力系统中和生产生活中，变压器应用非常广泛。油浸式变压器在电力系统使用最为广泛，三相油浸式电力变压器的外形如图。其基本结构可分成以下几个部分：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。

铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身，如图，器身放在油箱内部。变压器是通过电磁感应实现两个电路之间能量的，因此它必须具有电路和磁路两个基本部分。作为电路的是两个或几个匝数不同且彼此绝缘的绕组，作为磁路的是一个闭合铁心。变压器是由套在闭合铁心上的原、副两线圈组成．一、变压器的结构铁心（磁路部分）铁心的材料

为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。（2）铁心形式

铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构，它是将A、B、C三相的绕组分别放在三个铁心柱上，三个铁心柱由上、下两个铁轭连接起来，构成闭合磁路。如图绕组绕组是变压器的电路部分，它是由铜或铝的绝缘导线绕制而成。为了便于绝缘，低压绕组靠近铁心柱，高压绕组套在低压绕组外面。油箱油浸式变压器均要有一个油箱，装入变压器油后，将组装好的器身装入其中，以保证变压器正常工作。变压器油用作加强变压器内部绝缘强度和散热作用。储油柜变压器在运行中，随着油温的变化，油的体积会膨胀和收缩，为了减少油与外界空气的接触面积，减小变压器受潮和氧化的概率，通常在变压器上部安装一个储油柜（俗称油枕）。呼吸器变压器随着着负荷和气气温变化，，各变压器器油温不断断变化，这这样油枕内内的油位随随着整个变变压器油的的膨胀和收收缩而发生生变化，为为了使潮气气不能进入入油枕使油油劣化，将将油枕用一一个管子从从上部连通通到一个内内装硅胶的的干燥器（（俗称呼吸吸器），硅硅胶对空气气中水份具具有很强的的吸附作用用，干燥状状态状态为为兰色，吸吸潮饱和后后变为粉红红色。吸潮潮的硅胶可可以再生。。冷却器直接装配在在变压器油油箱壁上，，对于强迫迫油循环风风冷变压器器，电动泵泵从油箱顶顶部抽出热热油送入散散热器管簇簇中，这些些管簇的外外表受到来来自风扇的的冷空气吹吹拂，使热热量散失到到空气中去去，经过冷冷却后的油油从变压器器油箱底部部重新回到到变压器油油箱内。无无论电动泵泵装在冷却却器上部还还是下部，，其作用是是一样的。。绝缘套管变压器绕组组的引出线线从油箱内内部引到箱箱外时必须须经过绝缘缘套管，使使引线与油油箱绝缘。。绝缘套管管一般是陶陶瓷的，其其结构取决决于电压等等级。1kV以下采用实实心磁套管管，10～～35kV采用空心充充气或充油油式套管，，110kV及以上采用用电容式套套管。为了了增大外表表面放电距距离，套管管外形做成成多级伞形形裙边。电电压等级越越高，级数数越多。分接开关变压器常用用改变绕组组匝数的方方法来调压压。一般从从变压器的的高压绕组组引出若干干抽头，称称为分接头头，用以切切换分接头头的装置叫叫分接开关关。分接开开关分为无无载调压和和有载调压压两种，前前者必须在在变压器停停电的情况况下切换；；后者可以以在变压器器带负载情情况下进行行切换。分分接开关安安装在油箱箱内，其控控制箱在油油箱外，有有载调压分分接开关内内的变压器器油是完全全独立的，，它也有配配套的油箱箱、瓦斯继继电器、呼呼吸器。压力释放阀阀当变压器内内部发生严严重故障而而产生大量量气体时，，油箱内压压力迅速增增加，为防防止变压器器发生爆炸炸，油箱上上安装压力力释放阀。。气体继电器器气体继电器器又称为瓦瓦斯继电器器，是变压压器的一种种保护装置置，安装在在油箱与储储油柜的连连接管道中中，当变压压器内部发发生故障时时（如绝缘缘击穿、匝匝间短路、、铁芯事故故、油箱漏漏油使油面面下降较多多等）产生生的气体和和油流，迫迫使气体继继电器动作作。轻者发发出信号，，以便运行行人员及时时处理。重重者使断路路器跳闸，，以保护变变压器。二、、变变压压器器的的工工作作原原理理简单单的的说说，，变变压压器器的的工工作作原原理理就就是是电电磁磁感感应应原原理理，，也也就就是是““动动电电生生磁磁，，动动磁磁生生电电””的的过过程程。。跟电电源源连连接接的的线线圈圈叫叫原线线圈圈，也也叫叫初初级级线线圈圈，，跟跟负负载载连连接接的的线线圈圈叫叫副线线圈圈，也也叫叫次次级级线线圈圈，，两两线线圈圈由由绝绝缘缘导导线线绕绕制制，，铁铁芯芯由由涂涂有有绝绝缘缘漆漆的的硅硅钢钢片片叠叠合合而而成成．．U1n1n2U2U1U2电路路中中的的符符号号变压压器器的的变变压压原原理理（1））电电动动势势关关系系由于于电电磁磁感感应应现现象象，，原原、、副副线线圈圈中中具具有有相相同同的的t．．根据据电电磁磁感感应应定定律律有有：：所以，（2））电电压压关关系系如果果不不计计原原、、副副线线圈圈的的电电阻阻，，则则有有：：所以：n2>n1时，，U2>U1，这种种变变压压器器叫叫做做升压压变变压压器器．n2<n1时，，U2<U1，这种种变变压压器器叫叫做做降压压变变压压器器．所以以，，只只要要匝匝数数不不同同，，就就可可得得到到不不同同输输出出电电压压，，这这就就变变压压器器的的变变压压原原理理。。（３３））电电流流关关系系由于于不不存存在在各各种种电电磁磁能能量量损损失失，，输输入入功功率率等等于于输输出出功功率率P1=P2，即：U1I1=U2I2所以：变压器高压线线圈匝数多而而通过的电流流小，可用较较细的导线绕绕制，低压线线圈匝数少而而通过电流大大，应用较粗粗的导线绕制制．需要注意：１．变压器能能不能变换直直流？２．变压器虽虽能改变电压压、电流，但但不能改变功功率和频率，，输入功率总总等于输出