变压器的结构与原理

变压器结构与原理作者feifei45feifei45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。feifei45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。feifei45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。feifei45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feifei45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。feifei45（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feifei45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。feifei45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。feifei45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）。feifei45呼吸吸器器变压压器器随随着着负负荷荷和和气气温温变变化化，，各各变变压压器器油油温温不不断断变变化化，，这这样样油油枕枕内内的的油油位位随随着着整整个个变变压压器器油油的的膨膨胀胀和和收收缩缩而而发发生生变变化化，，为为了了使使潮潮气气不不能能进进入入油油枕枕使使油油劣劣化化，，将将油油枕枕用用一一个个管管子子从从上上部部连连通通到到一一个个内内装装硅硅胶胶的的干干燥燥器器（（俗俗称称呼呼吸吸器器）），，硅硅胶胶对对空空气气中中水水份份具具有有很很强强的的吸吸附附作作用用，，干干燥燥状状态态状状态态为为兰兰色色，，吸吸潮潮饱饱和和后后变变为为粉粉红红色色。。吸吸潮潮的的硅硅胶胶可可以以再再生生。。feifei45冷却器直接装配配在变压压器油箱箱壁上，，对于强强迫油循循环风冷冷变压器器，电动动泵从油油箱顶部部抽出热热油送入入散热器器管簇中中，这些些管簇的的外表受受到来自自风扇的的冷空气气吹拂，，使热量量散失到到空气中中去，经经过冷却却后的油油从变压压器油箱箱底部重重新回到到变压器器油箱内内。无论论电动泵泵装在冷冷却器上上部还是是下部，，其作用用是一样样的。feifei45绝缘套套管变压器器绕组组的引引出线线从油油箱内内部引引到箱箱外时时必须须经过过绝缘缘套管管，使使引线线与油油箱绝绝缘。。绝缘缘套管管一般般是陶陶瓷的的，其其结构构取决决于电电压等等级。。1kV以下采采用实实心磁磁套管管，10～～35kV采用空空心充充气或或充油油式套套管，，110kV及以上上采用用电容容式套套管。。为了了增大大外表表面放放电距距离，，套管管外形形做成成多级级伞形形裙边边。电电压等等级越越高，，级数数越多多。feifei45分接开开关变压器器常用用改变变绕组组匝数数的方方法来来调压压。一一般从从变压压器的的高压压绕组组引出出若干干抽头头，称称为分分接头头，用用以切切换分分接头头的装装置叫叫分接接开关关。分分接开开关分分为无无载调调压和和有载载调压压两种种，前前者必必须在在变压压器停停电的的情况况下切切换；；后者者可以以在变变压器器带负负载情情况下下进行行切换换。分分接开开关安安装在在油箱箱内，，其控控制箱箱在油油箱外外，有有载调调压分分接开开关内内的变变压器器油是是完全全独立立的，，它也也有配配套的的油箱箱、瓦瓦斯继继电器器、呼呼吸器器。feifei45压力释释放阀阀当变压压器内内部发发生严严重故故障而而产生生大量量气体体时，，油箱箱内压压力迅迅速增增加，，为防防止变变压器器发生生爆炸炸，油油箱上上安装装压力力释放放阀。。feifei45气体继继电器器气体继继电器器又称称为瓦瓦斯继继电器器，是是变压压器的的一种种保护护装置置，安安装在在油箱箱与储储油柜柜的连连接管管道中中，当当变压压器内内部发发生故故障时时（如如绝缘缘击穿穿、匝匝间短短路、、铁芯芯事故故、油油箱漏漏油使使油面面下降降较多多等））产生生的气气体和和油流流，迫迫使气气体继继电器器动作作。轻轻者发发出信信号，，以便便运行行人员员及时时处理理。重重者使使断路路器跳跳闸，，以保保护变变压器器。feifei45二、变变压器器的工工作原原理简单的的说，，变压压器的的工作作原理理就是是电磁磁感应应原理理，也也就是是“动动电生生磁，，动磁磁生电电”的的过程程。feifei45跟电源源连接接的线线圈叫叫原线圈圈，也叫叫初级级线圈圈，跟跟负载载连接接的线线圈叫叫副线圈圈，也叫叫次级级线圈圈，两两线圈圈由绝绝缘导导线绕绕制，，铁芯芯由涂涂有绝绝缘漆漆的硅硅钢片片叠合合而成成．U1n1n2U2U1U2电路中中的符符号feifei45feifei45feifei45变压器器的变变压原原理（1））电动动势关关系由于电电磁感感应现现象，，原、、副线线圈中中具有有相同同的t．根据电电磁感感应定定律有有：所以，feifei45（2））电压压关系系如果不不计原原、副副线圈圈的电电阻，，则有有：：所以：n2>n1时，U2>U1，这种变变压器器叫做做升压变变压器器．n2<n1时，U2<U1，这种变变压器器叫做做降压变变压器器．所以，，只要要匝数数不同同，就就可得得到不不同输输出电电压，，这就就变压压器的的变压压原理理。feifei45（３））电流流关系系由于不存在在各种电磁磁能量损失失，输入功功率等于输输出功率P1=P2，即：U1I1=U2I2所以：变压器高压压线圈匝数数多而通过过的电流小小，可用较较细的导线线绕制，低低压线圈匝匝数少而通通过电流大大，应用较较粗的导线线绕制．feifei45需要注意：：１．变压器器能不能变变换直流？？２．变压器器虽能改变变电压、电电流，但不不能改变功功率和频率率，输入功功率总等于于输出的总总功率，次次级交变电电流的频率率总等于初初级交