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第三章 变压器第三章第三章 变压器变压器 变压器原理与结构变压器原理与结构 变压器空载运行变压器空载运行 变压器负载运行变压器负载运行 变压器参数的测定变压器参数的测定变压器运行特性变压器运行特性三相变压器三相变压器 特殊变压器特殊变压器 变压器原理与结构变压器原理与结构 变变变变压压压压器器器器工工工工作作作作的的的的理理理理论论论论基基基基础础础础，是是是是电电电电磁磁磁磁感感感感应应应应定定定定律律律律。在在在在电电电电力力力力、电电电电子子子子等等等等领领领领域域域域的的的的实实实实际际际际应应应应用用用用中中中中，其其其其主主主主要要要要的的的的作作作作用用用用是是是是变变变变压压压压、变变变变流流流流、变变变变阻阻阻阻抗抗抗抗、传送交流电能。传送交流电能。传送交流电能。传送交流电能。变压器基本工作原理变压器基本工作原理变压器基本工作原理变压器基本工作原理 变压器的基本结构变压器的基本结构变压器的基本结构变压器的基本结构 变压器的额定值变压器的额定值变压器的额定值变压器的额定值 变压器的分类变压器的分类变压器的分类变压器的分类 变压器基本工作原理变压器基本工作原理变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了原边绕组原边绕组原边绕组原边绕组(称一次绕组称一次绕组称一次绕组称一次绕组)和副边绕组和副边绕组和副边绕组和副边绕组(称二次称二次称二次称二次绕组绕组绕组绕组)当当当当变变变变压压压压器器器器的的的的一一一一次次次次侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组加加加加上上上上交交交交流流流流电电电电压压压压，该该该该绕绕绕绕组组组组中中中中就就就就会会会会有有有有交交交交流流流流电电电电流流流流流流流流过过过过，于于于于是是是是在在在在铁铁铁铁心心心心磁磁磁磁路路路路中中中中就就就就产产产产生生生生了了了了交交交交变变变变磁磁磁磁通通通通，根根根根据据据据法法法法拉拉拉拉第第第第电电电电磁磁磁磁感感感感应应应应定定定定律律律律可可可可知知知知，一一一一次次次次侧侧侧侧和和和和二二二二次次次次侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组中中中中都都都都将将将将产产产产生生生生感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势，其大小分别为：其大小分别为：其大小分别为：其大小分别为：变压器基本工作原理变压器基本工作原理变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了原边绕组原边绕组原边绕组原边绕组(称一次绕组称一次绕组称一次绕组称一次绕组)和副边绕组和副边绕组和副边绕组和副边绕组(称二次称二次称二次称二次绕组绕组绕组绕组)变压器基本工作原理变压器基本工作原理变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了原边绕组原边绕组原边绕组原边绕组(称一次绕组称一次绕组称一次绕组称一次绕组)和副边绕组和副边绕组和副边绕组和副边绕组(称二次称二次称二次称二次绕组绕组绕组绕组)即变压器一次侧与即变压器一次侧与即变压器一次侧与即变压器一次侧与二次侧电压之比等二次侧电压之比等二次侧电压之比等二次侧电压之比等于绕组的匝数比。于绕组的匝数比。于绕组的匝数比。于绕组的匝数比。因此，只要适当地因此，只要适当地因此，只要适当地因此，只要适当地调节变压器一次侧、调节变压器一次侧、调节变压器一次侧、调节变压器一次侧、二次侧绕组的匝数二次侧绕组的匝数二次侧绕组的匝数二次侧绕组的匝数比，就可以输出各比，就可以输出各比，就可以输出各比，就可以输出各种不同等级的电压，种不同等级的电压，种不同等级的电压，种不同等级的电压，达到变压的目的。达到变压的目的。达到变压的目的。达到变压的目的。变压器基本工作原理变压器基本工作原理变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了的铁心磁路中安装了原边绕组原边绕组原边绕组原边绕组(称一次绕组称一次绕组称一次绕组称一次绕组)和副边绕组和副边绕组和副边绕组和副边绕组(称二次称二次称二次称二次绕组绕组绕组绕组)于是将变压器一次于是将变压器一次于是将变压器一次于是将变压器一次侧交流电能，经电侧交流电能，经电侧交流电能，经电侧交流电能，经电磁转换关系，传送磁转换关系，传送磁转换关系，传送磁转换关系，传送到了变压器的二次到了变压器的二次到了变压器的二次到了变压器的二次侧。应注意的是，侧。应注意的是，侧。应注意的是，侧。应注意的是，变压器可以通过改变压器可以通过改变压器可以通过改变压器可以通过改变变比达到变压的变变比达到变压的变变比达到变压的变变比达到变压的目的，但传送的功目的，但传送的功目的，但传送的功目的，但传送的功率是不能变化的，率是不能变化的，率是不能变化的，率是不能变化的，即不能变功率。即不能变功率。即不能变功率。即不能变功率。变压器的基本结构变压器的基本结构 1.油阀油阀 2.绕组绕组 3.铁心铁心 4.油箱油箱 5.分接开关分接开关 6.低压套管低压套管 7.高压套管高压套管 8.瓦斯继电器瓦斯继电器 9.防爆筒防爆筒 10.油位器油位器 11.油枕油枕 12.吸湿器吸湿器 13.铭牌铭牌 14.温度计温度计 15.小车小车变压器的基本结构变压器的基本结构 根据变压器原理可知，变压器主要由根据变压器原理可知，变压器主要由根据变压器原理可知，变压器主要由根据变压器原理可知，变压器主要由两大部分组成：两大部分组成：两大部分组成：两大部分组成：变压器磁路部分变压器磁路部分变压器磁路部分变压器磁路部分铁心；铁心；铁心；铁心；变压器电路部分变压器电路部分变压器电路部分变压器电路部分一、二次绕组。一、二次绕组。一、二次绕组。一、二次绕组。大型电力变压器中还有其它辅助部件大型电力变压器中还有其它辅助部件大型电力变压器中还有其它辅助部件大型电力变压器中还有其它辅助部件变压器的基本结构变压器的基本结构 变压器磁路部变压器磁路部分分铁心；铁心；铁心材料铁心材料铁心材料铁心材料 铁心结构铁心结构铁心结构铁心结构铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式 变变压压器器铁铁心心一一般般都都采采用用高高导导磁磁率率的电工材料叠成。的电工材料叠成。选选用用高高导导磁磁材材料料，是是为为了了提提高高磁磁效效率率；采采用用硅硅钢钢片片叠叠装装则则是是为为了了减减小小铁铁心心损损耗耗，简简称称铁铁损损（涡涡流流损耗）。损耗）。硅硅钢钢片片可可分分热热轧轧硅硅钢钢片片与与冷冷轧轧硅硅钢钢片片两两类类，冷冷轧轧硅硅钢钢片片的的导导磁磁性性能能较较好好，损损耗耗较较小小，为为目目前前制制作作变压器铁心的主要材料。变压器铁心的主要材料。变压器的基本结构变压器的基本结构 变压器磁路部变压器磁路部分分铁心；铁心；铁心材料铁心材料铁心材料铁心材料 铁心结构铁心结构铁心结构铁心结构铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式 心式结构心式结构 壳式结构壳式结构 按按照照绕绕组组套套入入铁铁心心的的形形式式，铁铁心心可可分分为心式结构和壳式结构两种。为心式结构和壳式结构两种。心式结构，变压器铁心被线圈包围；心式结构，变压器铁心被线圈包围；壳壳式式结结构构，变变压压器器铁铁心心的的最最外外层层包包围围着线圈。着线圈。心心式式铁铁心心的的结结构构简简单单、省省料料，因因此此为为大多电力变压器采用。大多电力变压器采用。变压器的基本结构变压器的基本结构 变压器磁路部变压器磁路部分分铁心；铁心；铁心材料铁心材料铁心材料铁心材料 铁心结构铁心结构铁心结构铁心结构铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式 大大中中型型变变压压器器一一般般采采用用硅硅钢钢片片交交错错叠叠装装方方式式，如如图图所所示示，各各层层磁磁路路接接缝缝斜斜形形互互相相错错开开，可可减减小小气气隙隙和和磁阻；磁阻；变压器的基本结构变压器的基本结构 变压器磁路部变压器磁路部分分铁心；铁心；铁心材料铁心材料铁心材料铁心材料 铁心结构铁心结构铁心结构铁心结构铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式铁心叠片形式 小型变压器多采用小型变压器多采用E、F、形等冲片交替叠装而成，形等冲片交替叠装而成，如图所示。如图所示。变压器绕组变压器绕组 绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分,因此对它因此对它因此对它因此对它的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为:同心式同心式同心式同心式交叠式交叠式交叠式交叠式 变压器绕组变压器绕组 1 1绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分,因此对他因此对他因此对他因此对他的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为:同心式同心式同心式同心式交叠式交叠式交叠式交叠式 高高低低压压线线圈圈绕绕在在同同一一心心柱柱上上，同同心心排排列列。一一般般高高压压线线圈圈排排在在外外侧侧，低低压压线线圈圈排排在在内内侧侧，这这样样有有利利于于对对铁铁心心的的绝绝缘缘。变变压压器器高高低低压压线线圈圈间间的的绝绝缘缘，线线圈圈与与铁铁心心间间的的绝绝缘缘一一般般采采用木纸或钢纸板绝缘圆筒。用木纸或钢纸板绝缘圆筒。变压器绕组变压器绕组 1 1绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分绕组是变压器的电路部分,因此对他因此对他因此对他因此对他的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的电气、耐热、机械等性能均有严格的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。的要求，以保证变压器的安全运行。变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压变压器中，接到高压电侧绕组称高压绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为按高低压绕组安放型式可分为:同心式同心式同心式同心式交叠式交叠式交叠式交叠式 把把变变压压器器的的高高低低压压绕绕组组分分别别绕绕成成若若干干个个“饼饼式式”绕绕组组，交交替替地地套套装装在在铁铁心心柱柱上上，为为便便于于绝绝缘缘，铁铁心心柱柱两两端端靠靠近近铁铁轭轭外外总总是是套套装装低低压压绕绕组组。交交叠叠式式绕绕组组因因其其结结构构比比较较牢牢固固，电电气气上上易易构构成成多多条条支支路路并并联联，但但绝绝缘缘较较复复杂杂，所所以以适适用用于于低低电电压压、大大电流负载。电流负载。其它部件其它部件 油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 由由于于变变压压器器铁铁心心损损耗耗与与绕绕组组损损耗耗的的存存在在，这这些些损损耗耗会会使使铁铁心心与与绕绕组组发发热热，影影响响变变压压器器的的安安全全工工作作。因因此此，通通常常将将装装好好的的变变压压器器铁铁心心、绕绕组组浸浸入入变变压压器器油油中中进进行行冷冷却却。另另外外变变压压器油具有良好的绝缘作用。器油具有良好的绝缘作用。其它部件其它部件 油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 为为了了增增加加散散热热面面积积，容容量量较较大大的的变变压压器器，常常采采用用带带有有钢钢管管散散热热器器的的外外壳壳帮帮助助散散热热，故故称称油油浸浸自自冷冷式式；装装有有散散热热风风扇扇协协助助散散热热，称称油油浸浸风风冷冷式式；装装设设油油泵泵强强迫迫使使油油在在冷冷却却器器循循环冷却的，称强迫油循环冷却式。环冷却的，称强迫油循环冷却式。其它部件其它部件 油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 5.分接开关分接开关 为了保证用户电压的稳定，为了保证用户电压的稳定，电力变压器装有进行微调电力变压器装有进行微调的分接开关，调节范围在的分接开关，调节范围在5%，通过改变高压侧绕，通过改变高压侧绕组匝数来实现。组匝数来实现。其它部件其它部件 油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 为了保证用户电压的稳定，电力变为了保证用户电压的稳定，电力变压器装有进行微调的分接开关，调压器装有进行微调的分接开关，调节范围在节范围在5%，通过改变高压则绕，通过改变高压则绕组匝数来实现。组匝数来实现。分接开关分接开关 其它部件其它部件 油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式油箱及冷却方式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管高压套管、低压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 6.低压套管；低压套管；7.高压套管高压套管 分分别别与与变变压压器器高高、低低压压侧侧的的外外线线连连接接，具具有有良良好好的的消弧、绝缘效果。消弧、绝缘效果。其它部件其它部件 油箱及冷却方油箱及冷却方油箱及冷却方油箱及冷却方式式式式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低高压套管、低高压套管、低高压套管、低压套管压套管压套管压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 8 8.瓦斯继电器瓦斯继电器 安安装装在在油油箱箱和和储储油油柜柜的的连连接接管管道道中中间间，是是变变压压器器内内部部故故障障的的保保护护装装置置。当当变变压压器器内内部部绝绝缘缘被被击击穿穿或或匝匝间间短短路路时时，变变压压器器油油和和其其它它绝绝缘缘物物分分解解气气体体，气气压压增增大大冲冲击击气气体体继继电电器器，使使其其接接点点动动作作，通通过过控控制制保保护护回回路，及时发出故障信号或切除电源。路，及时发出故障信号或切除电源。其它部件其它部件 油箱及冷却方油箱及冷却方油箱及冷却方油箱及冷却方式式式式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低高压套管、低高压套管、低高压套管、低压套管压套管压套管压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 9.防爆筒防爆筒 排排气气管管一一端端连连接接油油箱箱，顶顶端端装装有有薄薄玻玻璃璃，变变压压器器内内部部发发生生故故障障时时，压压力力达达到到一一定定程程度度时时，就就把把薄薄玻玻璃璃冲冲破破，释释放放变变压压器器内部压力内部压力,防止变压器爆炸防止变压器爆炸.其它部件其它部件 油箱及冷却方油箱及冷却方油箱及冷却方油箱及冷却方式式式式 分接开关分接开关分接开关分接开关 高压套管、低高压套管、低高压套管、低高压套管、低压套管压套管压套管压套管 气体继电器气体继电器气体继电器气体继电器 安全气道安全气道安全气道安全气道吸湿器吸湿器吸湿器吸湿器 内内装装有有吸吸水水性性很很强强的的硅硅胶胶，可可吸吸取取储储油油柜柜中中空空气气的的水水分分，以以保保证证变变压压器器油油良良好好的绝缘度。的绝缘度。12.吸湿器吸湿器 变压器的额定值变压器的额定值 变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通常标额定电流和额定频率。额定值通常标额定电流和额定频率。额定值通常标额定电流和额定频率。额定值通常标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值注在变压器的铭牌上，故称铭牌值注在变压器的铭牌上，故称铭牌值注在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量额定容量额定容量额定容量 额定电压额定电压额定电压额定电压 额定电流额定电流额定电流额定电流 额定频率额定频率额定频率额定频率 变压器的额定值变压器的额定值 变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量额定容量额定容量额定容量 额定电压额定电压额定电压额定电压 额定电流额定电流额定电流额定电流 额定频率额定频率额定频率额定频率 在在铭铭牌牌上上所所规规定定的的额额定定状状态态下下变变压压器器输输出出的的能能力力（视视在在功功率率）保保证证值值，称称变变压压器器的的额额定定容容量量。以以KVA表表示示，对对于于三三相相变变压压器器，指指三三相相容容量量总和。总和。变压器的额定值变压器的额定值 变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量额定容量额定容量额定容量 额定电压额定电压额定电压额定电压 额定电流额定电流额定电流额定电流 额定频率额定频率额定频率额定频率 变压器的额定电流是额定变压器的额定电流是额定状态下的一次侧、二次侧状态下的一次侧、二次侧电流值，其值是根据额定电流值，其值是根据额定容量和额定电压的计算值容量和额定电压的计算值 变压器的额定值变压器的额定值 变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量额定容量额定容量额定容量 额定电压额定电压额定电压额定电压 额定电流额定电流额定电流额定电流 额定频率额定频率额定频率额定频率 变变压压器器在在额额定定运运行行情情况况下下，根根据据变变压压器器绝绝缘缘程程度度和和允允许许温温升升所所规规定定的的一一次次侧侧绕绕组组电电压压，称称一一次次侧侧额额定定电电压压；变变压压器器空空载载时时，二二次次侧侧绕绕组组保保证值，称二侧额定电压。证值，称二侧额定电压。变压器的额定值变压器的额定值 变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量额定容量额定容量额定容量 额定电压额定电压额定电压额定电压额定电流额定电流额定电流额定电流 额定频率额定频率额定频率额定频率 为为标标定定的的工工业业频频率率，各各国国标标定定是是有有区区别别的的。（中中国国标标定定的额定频率为的额定频率为50HZ）。）。变压器的分类变压器的分类(1)1)按按按按用用用用途途途途分分分分：电电电电力力力力变变变变压压压压器器器器；特特特特种种种种变变变变压压压压器器器器；仪仪仪仪用用用用互感器等。互感器等。互感器等。互感器等。(2)(2)按按按按绕绕绕绕组组组组结结结结构构构构分分分分：双双双双绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器器器器；三三三三绕绕绕绕组组组组变变变变压压压压器；多绕组变压器；自耦变压器。器；多绕组变压器；自耦变压器。器；多绕组变压器；自耦变压器。器；多绕组变压器；自耦变压器。(3)(3)按按按按相相相相数数数数分分分分：单单单单相相相相变变变变压压压压器器器器；三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器；多多多多相相相相变压器。变压器。变压器。变压器。(4)(4)按按按按冷冷冷冷却却却却方方方方式式式式分分分分：干干干干式式式式变变变变压压压压器器器器；油油油油浸浸浸浸式式式式变变变变压压压压器器器器；油浸风式变压器；强迫循环导向冷却式变压器。油浸风式变压器；强迫循环导向冷却式变压器。油浸风式变压器；强迫循环导向冷却式变压器。油浸风式变压器；强迫循环导向冷却式变压器。(5)(5)按按按按 变变变变 压压压压 器器器器 容容容容 量量量量 分分分分：中中中中 小小小小 型型型型 变变变变 压压压压 器器器器（63006300063000KVAKVA）.3-2 3-2 变压器空载运行变压器空载运行 变压器一次绕组接入交流电源，二次侧绕组开路的运行状态，称为变压器的空载运行.空载时只有一次侧电流，二次侧电流为零.电磁关系 变压器空载运行时通过一次绕组的电流称为空载电流。空载时的变压器磁通是由空载电流产生的磁动势所激励的，所以空载电流又称励磁电流。变压器空载运行变压器空载运行 一次绕组电压一次绕组电压 变压器空载运行 二次绕组电压二次绕组电压 变压器空载运行 一次绕组感应一次绕组感应电势电势 变压器空载运行 二次绕组感应电势二次绕组感应电势 变压器空载运行 漏感电势漏感电势 变压器空载运行 变压器主磁通变压器主磁通 变压器空载运行 一次侧漏磁通一次侧漏磁通 各电磁量参考方向规定空载电流由空载电流由一次侧电压一次侧电压参考高电位参考高电位指向低电位指向低电位.空载电流与空载电流与主磁通的方主磁通的方向满足右螺向满足右螺旋规定。旋规定。各电磁量参考方向规定线线圈圈感感应应电电势势、磁磁通通方方向向由由右右螺螺旋旋决定。决定。变压原理各电磁量参考方向规定各电磁量参考方向规定各电磁量参考方向规定空载运行分析恒磁通：由于 ,当U1一定时，变压器主磁通m基本不变，称为恒磁通。空载电流 ，即空载电流主要用于激磁。空载功率因数 故变压器尽量不要空载运行。3-3 3-3 变压器负载运行变压器负载运行变压器一次绕组接入额定电压，二次绕组接入负载时的运行状态，称为变压器的负载运行.负载时一次绕组电流及二次绕组电流均不为零.负载运行的平衡方程 磁势平衡方程 电压平衡方程 变变压压器器接接入入负负载载后后，二二次次侧侧电电流流产产生生磁磁势势，此此时时的的主主磁磁通通由由一一次次电电流流和和二二次次电电流流共共同同产产生生。由由于于一一次次侧侧电电压压不不变变，一一次次侧侧感感应应电电势势不不变变，由由恒恒磁磁通通概概念念可可知知合合成成的的主主磁磁通通不不变变。即即负负载载运运行行时时的的合合成成磁磁通通势势总总是是等等于空载运行时的磁通势于空载运行时的磁通势.变流原理：由磁势平衡方程式 得到原副边功率关系：由于 ，即 变压器在电路中仅仅传递能量，损耗不大，效率较高。变阻抗原理：由于 ，故 变压器负载运行 负载运行的平衡方程 磁势平衡方程 电压平衡方程 说明说明:一次电流由两部分组成，励磁电流和负载电流。一次电流由两部分组成，励磁电流和负载电流。励励磁磁电电流流，只只用用来来建建立立主主磁磁场场，在在额额定定负负载载时时，约约占占一次电流的一次电流的5%，是很小的部分；，是很小的部分；负负载载电电流流，用用来来平平衡衡二二次次负负载载电电流流的的作作用用，是是随随负负载载变化而变化。变化而变化。变压器负载运行 负载运行的平衡方程 磁势平衡方程 电压平衡方程 物理意义说明物理意义说明负负载载所所需需的的二二次次侧侧电电能能，是是通通过过磁磁势势的的方方式式向向一一次次侧侧电电源源索索要要，而而一一次次电电源源将将电电能能以以磁磁势势方方式式提提供供给给负负载载，满足二次负载的需要。满足二次负载的需要。磁场为一、二次电能的传送提供了重要的中间介质磁场为一、二次电能的传送提供了重要的中间介质。负载运行的平衡方程负载运行的平衡方程 电压平衡方程 由于一、二次回路都有电流、感应电势、内阻及漏电抗存在，列写变压器一、二次回路方程，可得:负载运行分析负载运行分析负载功率因数Cos1与负载电流I2大小成正比(Cos2不变）。负载功率因数Cos1与负载功率因数Cos2大小成正比(I2 不变).3-4 3-4 变压器参数的测定变压器参数的测定 变压器参数的测定是指通过试验方法，测出反映变压器内部物理量的励磁阻抗与短路阻抗。1）空载试验2）短路试验变压器参数的测定变压器参数的测定 空载试验空载试验单相变压器试验电路单相变压器试验电路 三相变压器试验电路三相变压器试验电路 测出的功率、电流就是一相测出的功率、电流就是一相电量电量 空载试验空载试验单相变压器试电路单相变压器试电路 三相变压器试验电路三相变压器试验电路 三三相相变变压压器器试试验验测测出出的的电电量量读读数数:电电流流表表读读数数为为线线电电流流，电电压压表表读读数数为为线线电电压压，两两功功率率表表的的和和为为三三相相总总功功率。率。空载试验空载试验1.实际试验中，考虑操作的安全方便，经常选择在低低压压侧侧测测量量，最后将计算出的励磁阻抗折算回高压侧即可。2.由于变压器空载时功率因数很低,测量应选择低功率因数表为宜.3.空载损耗 ,即故空载试验主要用于测量铁损。单相变压器单相变压器试验电路试验电路 三相变压器三相变压器试验电路试验电路 短路试验单相变压器短路试验单相变压器短路试验 三相变压器短路试验三相变压器短路试验 1.变压器短路试验的条件：将变压器的低压侧短路，在高压侧加适当的电压值，使其电流为额定电流值.2.短路损耗 ,即故短路试验主要用于测量铜损。3-5 3-5 变压器运行特性变压器运行特性 变压器负载运行时,一、二次绕组的内阻抗压降随负载变化而变化。负载电流增大时，内阻抗压降增大，二次绕组端电压变化也增大。变压器运行特性主要有外特性和效率特性。变压器运行特性变压器运行特性 变压器电压变化率变压器电压变化率：变压器一次侧电压为额定时，二次侧空变压器一次侧电压为额定时，二次侧空变压器一次侧电压为额定时，二次侧空变压器一次侧电压为额定时，二次侧空载电压与负载电压之差对额定电压的百载电压与负载电压之差对额定电压的百载电压与负载电压之差对额定电压的百载电压与负载电压之差对额定电压的百分比，称变压器的电压变化率分比，称变压器的电压变化率分比，称变压器的电压变化率分比，称变压器的电压变化率 变压器运行特性变压器运行特性 变压器电压变化率变压器电压变化率：变压器一次侧电压为额定时，变压器一次侧电压为额定时，变压器一次侧电压为额定时，变压器一次侧电压为额定时，二次侧空载电压与负载电压之差对额定二次侧空载电压与负载电压之差对额定二次侧空载电压与负载电压之差对额定二次侧空载电压与负载电压之差对额定电压的百分比，称变压器的电压变化率电压的百分比，称变压器的电压变化率电压的百分比，称变压器的电压变化率电压的百分比，称变压器的电压变化率 变压器外特性 外特性：指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。电压变化率：变压器一次侧电压为额定值，二次侧空载电压与负载电压之差对额定电压的百分比.反映电源电压的稳定性。变压器外特性变压器外特性 变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。纯电阻性负载纯电阻性负载纯电阻性负载纯电阻性负载 电感性负载电感性负载电感性负载电感性负载 电容性负载电容性负载电容性负载电容性负载 纯电阻性负载：曲线纯电阻性负载：曲线1略下倾略下倾 变压器外特性变压器外特性 变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。纯电阻性负载纯电阻性负载纯电阻性负载纯电阻性负载 电感性负载电感性负载电感性负载电感性负载 电容性负载电容性负载电容性负载电容性负载 电感性负载：曲线电感性负载：曲线2下倾下倾 变压器外特性变压器外特性 变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电变压器的外特性是指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。侧电压随负载变化的关系。纯电阻性负载纯电阻性负载纯电阻性负载纯电阻性负载 电感性负载电感性负载电感性负载电感性负载 电容性负载电容性负载电容性负载电容性负载 电容性负载：曲线上倾电容性负载：曲线上倾 变压器效率特性变压器效率特性 变压器传送电功率时，由于内部有损耗（铜损和铁损等），使输出功率减小。变压器的效率为输出有功功率与输入有功功率之比。铜损与负载电流的平方成正比，为可变损耗铁损主要为涡流、磁滞损耗，基本为常数变压器的铜损等于铁损时，可取得最大效率变压器效率特性 铜损与负载电流的平方成正比，为可变损耗铁损主要为涡流、磁滞损耗，基本为常数变压器的铜损等于铁损时，可取得最大效率 为铜损与铁损之和为铜损与铁损之和 3-6 3-6 三相变压器三相变压器 三相变压器组三相变压器组三相变压器组三相变压器组:由三个单相变压器组成的三相变压由三个单相变压器组成的三相变压由三个单相变压器组成的三相变压由三个单相变压器组成的三相变压器组，属于彼此无关一类，三相主器组，属于彼此无关一类，三相主器组，属于彼此无关一类，三相主器组，属于彼此无关一类，三相主磁通相互独立，互不影响，磁通相互独立，互不影响，磁通相互独立，互不影响，磁通相互独立，互不影响，三相变压器三相变压器 三相心式变压器三相心式变压器三相心式变压器三相心式变压器:将将将将三三三三个个个个单单单单相相相相铁铁铁铁心心心心并并并并成成成成一一一一体体体体，如如如如图图图图所所所所示示示示。当当当当三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器外外外外加加加加三三三三相相相相对对对对称称称称交交交交流流流流电电电电压压压压时时时时，故故故故三三三三相相相相主主主主磁磁磁磁通通通通之之之之和和和和为为为为零零零零，因因因因此此此此中中中中间间间间的的的的铁铁铁铁心心心心无无无无磁磁磁磁通通通通流流流流过过过过，故故故故可可可可取取取取消消消消中中中中间间间间铁铁铁铁心心心心，于于于于是是是是就就就就成了目前广泛使用的三相心式变压器成了目前广泛使用的三相心式变压器成了目前广泛使用的三相心式变压器成了目前广泛使用的三相心式变压器.变压器心式磁路系统变压器心式磁路系统 三相变压器三相变压器 三相心式变压器三相心式变压器三相心式变压器三相心式变压器:三三三三相相相相心心心心式式式式变变变变压压压压器器器器磁磁磁磁路路路路不不不不独独独独立立立立，有有有有共共共共同同同同的的的的磁磁磁磁轭轭轭轭，各各各各相相相相磁磁磁磁通通通通要要要要借借借借助助助助于于于于另另另另外外外外两两两两相相相相磁磁磁磁路路路路闭闭闭闭合合合合，三三三三相相相相磁磁磁磁路路路路是是是是不不不不对对对对称称称称的的的的，中中中中间间间间磁磁磁磁路路路路较较较较两两两两边边边边磁磁磁磁路路路路短短短短，所所所所以以以以中中中中间间间间相相相相的的的的励励励励磁磁磁磁电电电电流流流流较较较较另另另另两两两两相小些，通常为：相小些，通常为：相小些，通常为：相小些，通常为：变压器心式磁路系统变压器心式磁路系统 三相变压器三相变压器 三相心式变压器三相心式变压器:由由由由于于于于变变变变压压压压器器器器运运运运行行行行中中中中空空空空载载载载电电电电流流流流只只只只占占占占其其其其额额额额定定定定电电电电流流流流的的的的1%-2%1%-2%，故故故故空空空空载载载载励励励励磁磁磁磁电电电电流流流流的的的的不不不不对对对对称称称称影影影影响响响响就就就就可可可可忽忽忽忽略略略略不不不不计计计计。工工工工程程程程上上上上的空载电流取三相励磁电流的平均值的空载电流取三相励磁电流的平均值的空载电流取三相励磁电流的平均值的空载电流取三相励磁电流的平均值 变压器心式磁路系统变压器心式磁路系统 三相变压器三相变压器 三相心式变压器三相心式变压器三相心式变压器三相心式变压器:由由由由