第5章-变压器学习资料

第5章-变压器..第五章变压器的用途、分类与结构第一节变压器的用途和分类变压器是一种静止的电气设备，根据电磁感应原理，将一种形态（电压、电流、相数）的交流电能，转换成另一种形态的交流电能。

按用途电力变压器（升压、降压、配电）特种变压器（电炉、整流）仪用互感器（电压、电流互感器、脉冲变压器，阻抗匹配变压器）实验用变压器（高压、调压）也可按线圈数目、铁心结构、相数或变压器冷却方式划分

变压器的用途和分类按线圈数目分双绕组变压器三绕组变压器自耦变压器按铁芯结构分芯式变压器优点：结构简单，艺性能好，广泛用之。壳式变压器优点：机械强度好缺点：制造复杂,耗料多按相数分单相变压器三相变压器按冷却方式和冷却介质分空气冷却的干式变压器用油冷却的油浸式电力变压器

按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。

电力变压器电源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变压器的用途和分类配电变压器第二节电力变压器的基本结构

变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。

只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。一、铁心

变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。

变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。

油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。

将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。二、绕组三、油箱四、绝缘套管此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。5-2变压器的基本结构1、温度计；2、铭牌；3、吸湿器；4、储油柜；5、油表；6、安全气道；7、气体继电器；8、高压套管；9、低压套管；10、分接开关；11、油箱；12、铁芯；13、放油阀门；14、线圈和绝缘；15、小车；16、接地板5-2变压器的基本工作结构1、铁芯的平面图结构分两部分铁芯柱：套线部分铁轭：闭合磁路单相三相一、铁芯：

铁芯是变压器的磁路，由于铁芯中的磁通为一交变磁通，为了减小涡流损耗，铁芯用硅钢片叠成。铁芯柱铁轭5-2-1基本结构5-2变压器的基本工作结构各种形状的铁柱断面截面：小容量时，铁芯柱截面是方形的。较大容量时，为了充分利用空间起见，两极或多级阶梯形截面。5-2-1基本结构5-2变压器的基本工作原理和结构四片式铁心交叠方法a)单相2、铁芯的交叠装配

六片式铁心每层排列法

b)三相5-2-1基本结构5-2变压器的基本工作原理和结构七片式铁心的斜切叠装法装配时常分两步进行：1、将冲片交叠装配成整体铁芯。2、将下铁轭夹紧，抽去上铁轭冲片使铁芯柱露出，将预制好的绕组套在铁芯柱上，最后再把抽出的上铁轭冲片镶入。5-2-1基本结构5-2变压器的基本工作原理和结构二、绕组绕组是变压的电路部分，对其电气特性，耐热性能及机械强度都有严格要求，一般由绝缘扁导线或圆导线绕成。接到高压电网的称为高压绕组

分类接到低压电网的称为低压绕组接到中压电网的称为中压绕组5-2-1基本结构5-2变压器的基本工作原理和结构按高压绕组和低压绕组相互间位置不同，绕组可分为高、低绕组都做成圆筒式，套在芯柱外，为便于处理绕组与铁芯之间的绝缘，通常低压绕组放在内层，高压外层。同心式：交叠式：高、低绕组都做成圆饼式，高、低相互交叠，还存在换位问题。同心式线圈交叠式绕组三、绝缘结构变压器绝缘指油箱盖外，主要是引出瓷套管和空气间隔绝缘外部：内部：油箱内的绝缘，有绕组绝缘，内部引出线绝缘主绝缘：绕组间、绕组与铁芯及油箱之间绝缘，主要采用油与绝缘隔板纵绝缘：绕组匝间、层间及线饼间的绝缘一、变压器的发热与传热运行时有损耗（ΔPFe、ΔPCu、ΔP附加）热量变压器升温散发到周围介质中去。当发热散热时，各部分温升达到稳定值。二、各部分温升的限制最高允许温升取决于绝缘材料，A级绝缘材料，最高允许温升为105˚C。

考虑到变压器的寿命，温升限制，如表1第三节

变压器的发热、温升与冷却绕组

65˚铁芯表面

70˚与油接触（非导电部分）结构表面

80˚油顶层

55˚5-3变压器的发热与冷却三、变压器的冷却方式变压器的散热主要靠对流和辐射。由于变压器没有旋转部分带走气流，散热很困难。变压器容量越大,散热愈困难，必须采用强有力的冷却措施。第一篇变压器第二篇变压器－变压器用途、分类和结构5-3变压器的发热与冷却常用的冷却介质油油浸式空气干式油浸式电力变压器的冷却方式1、自冷却：依靠油箱壁的辐射和变压器周围的空气自然对流，把热量从油箱表面带走。2、油浸风冷式：在散热器上装有强力通风装置（电风扇）来改善散热条件。3、强迫油循环冷却：经过油泵把热油抽到油箱外专门的冷却器中，在冷却器内经过吹风或水冷后，再送回油箱。

优点：冷却效果好。

缺点：结构复杂，只用于巨型变压器。第一篇变压器第二篇变压器－变压器用途、分类和结构5-3变压器的发热与冷却第四节

变压器的型号与额定值一、型号

型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容，表示方法为如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。第一篇变压器第二篇变压器－变压器用途、分类和结构二、额定值三者关系：此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。指长期运行时所能承受的工作电压指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流第一篇变压器5－4型号与额定值第二篇变压器－变压器用途、分类和结构例题1一台单相变压器，额定容量为SN＝250kVA，原副边的额定电压为U1N/U2N=10kV/0.4kV，试计算原副边的额定电流。第一篇变压器－变压器用途、分类和结构例题2一台三相变压器，额定容量为SN＝5000kVA，原副边的额定电压为U1N/U2N=66kV/10.5kV，为Yd接法，试计算：（1）原副边的额定电流；（2）原副边的线电流和线电压；

（3）原副边的相电流和相电压；（4）若负载的功率