变压器教材新

上传者：任利民
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上传时间：2015-04-15
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变压器教材新

第一节变压器的原理

1概述

变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的，其结构的主要部分是两个(或两个以上)互相绝缘的绕组，套在一个共同的铁芯上，两个绕组之间通过磁场而耦合，但在电的方面没有直接联系，能量的转换以磁场作媒介。在两个绕组中，把接到电源的一个称为一次绕组，简称原方(或原边)，而把接到负载的一个称为二次绕组，简称副方(或副边)。当原方接到交流电源时，在外施电压作用下，一次绕组中通过交流电流，并在铁芯中产生交变磁通，其频率和外施电压的频率一致，这个交变磁通同时交链着一次、二次绕组，根据电磁感应定律，交变磁通在原、副绕组中感应出相同频率的电势，副边有了电势便向负载输出电能，实现了能量转换。利用一次、二次绕组匝数的不同及不同的绕组联接法，可使原、副边有不同的电压、电流和相数。

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2变压器类型

2.1电力变压器的常用类型

A 按用途分为：升压变、降压变、配电变、联络变、厂用变等

B 按相数分为：单相变压器、三相变压器

C 按绕组数分为：双绕组、三绕组、多绕组、自耦变压器

D 按绝缘介质分为：油浸式变压器（包括油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环

风冷或水冷等形式）、干式变压器、气体绝缘变压器

2.2图例

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单相变压器和三相变压器的区别：

三相变压器的一个铁芯上绕了三个绕组，可以同时将三相电源变压到二次侧绕组，其输出也是三相电源。而单相变压器的铁芯上只有一个绕组，只能将一相电源变压到二次侧输出。干式变压器和油浸式变压器的区别：

1. 绝缘介质不同:干式变压器的主要绝缘介质是环氧树脂、绝缘漆、玻璃丝等。油浸式变压器的主要绝缘介质是变压器油、电缆纸、绝缘纸板等。绝缘介质不同导致它们运行时所允许的温度就不同。

2. 整体结构上，油浸式变压器需要油箱，而干式变压器就不需要。

第二节变压器的基本结构

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电力变压器一般是由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等主要部分组成。

2.1铁芯

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铁芯是变压器最基本的组成部分，铁芯分为铁芯柱和铁轭两部分。铁芯柱上套绕组，铁

轭将铁芯柱连接起来，使之成为闭合磁路。

为提高变压器磁路的导磁率，铁芯材料采用高导磁性能的硅钢片。为减少交变磁通在铁芯中引起的涡流损耗，铁芯通常用0.28～0.35mm相互绝缘的硅钢片叠成。目前广泛采用导磁系数高的冷扎晶粒取向硅钢片，以缩小体积和重量，也可节约导线和降低导线电阻所引起的发热损耗。

2.2绕组

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绕组是变压器最关键的部件，是变压器进行电能交换的中枢，它要求具有足够的绝缘强度、机械强度、耐热能力和良好的散热条件。它由铜或铝的绝缘导线绕成，电力变压器的高低压绕组在铁芯柱上按同心圆筒的方式套装，在一般情况下，总是将低压绕组放在里面靠近铁芯处，以利于绝缘，把高压绕组放在外面，高、低压绕组间以及低压绕组与铁芯柱之间留有绝缘间隙和散热通道，并用绝缘纸筒隔开。

平衡绕组：常见的变压器绕组有二种接法，即“三角形接线”和“星形接线”，变压器二个绕组组合起来就形成了4种接线组别：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。我国只采用“Y，

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形变异等问题。所以容量大的变压器都要求带有三角形连接（D）的绕组，即平衡绕组。平衡绕组的作用：

1.提供高次谐波通道，改善感应电动势波形；

2.提高变压器带不平衡负载的能力，以稳定电压中性点；

3.改善变压器的零序阻抗。

2.3绝缘套管

主变压器低压方一般采用环氧树脂浸纸电容式大电流套管环氧树脂电容式套管.pdf，套管由环氧树脂浸纸芯子、铜导电杆和铝法兰组成。套管通过铝箔形成局部电容平均电压，控制沿芯子厚度内和表面的电场强度，以形成紧凑有效的设计，可以避免芯子表面电场过分集中。套管的一侧在变压器油中，另一侧往往在封闭母线筒内，空气介质温度可高达70～80℃。

主变压器高压方一般采用500kV油纸电容式变压器套管套管11.bmp。该套管是由油枕、磁套、法兰、及电容芯子连接组成。主绝缘电容芯子是由绝缘纸和铝箔电极在导电管上卷绕而成的同心圆柱串连电容器，用以形成均匀电场。经真空干燥，浸油处理后成为电气性能极高的油纸绝缘体。磁套为外绝缘，同时还作为保护主绝缘的容器。套管的头部油枕上设有磁性油位指示计可以指示油位变化。套管中间设有供安装连接用的法兰，法兰上设有变压器注油时放出变压器上部空气的放气塞及测量套管的测量引线装置。套管采用全密封金属结构，其内部充以经特殊处理的优质变压器油，套管的电容芯子完全不与大气相通。可以避免阳光的照射和大气中的有害物侵入套管内部，使绝缘老化。

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2.4 调压装置