第一章变压器的基本知识和结构PPT课件
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变压器基础知识培训
k2 Z
I1
N2 N1
I2
N2
I2
∴变压器具有阻抗变换作用，常用在电子线路中进
行阻抗匹配。 通常可令：kZ=k2 ， kZ称为变压器阻抗变比。
变压器的功能
变压器功能有四个： ①. 电压变换的功能； ②. 电流变换的功能； ③. 阻抗变换的功能；
此外（双绕组变压器）还有： ④. 电气隔离的功能。
电气隔离功能，可保证必要的安全。
两个线圈中有两个端子为同名端，则另外两个端子 之间也是同名端；而1-4或2-3则称为“异名端”或“异 极性端”。所以说，线圈同名端的标记不是唯一的。
同名端的判别(交流法)
l交流法：
交流法接线如右图所示。电 压表两端电压 V = U1 －U2。
若1、3为同名端，因为U1、 U2 同相位，则V ＜ U1 ；
电压平衡方程
原边电压平衡方程根据基尔霍夫电压定律直接列 出：Ėσ1 = - j İ1Xσ1 —— 满足电磁感应定律
绕组电势Ė1不采用电 抗表示是因为带铁心线圈 的电抗为非线性的，不是 常数，只有进行小范围线 性处理后才能采用电抗X1 表示。
小范围线性处理：在工 作点附近进行。
注意：电势此时的性质是被当作电压降处理(电抗压降)。
目录
第一章 变压器的应用与结构 第二章 变压器的基本工作原理 第三章 三相电压的变换 第四章 特殊变压器
变压器的概述
为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设
备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的 电压。这种电气设备就是变压器。
变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一
磁势平衡方程
注意：因为变压器对电流的变换作用，磁势平衡方程 实际上就是电流平衡方程。若令电流İ′1= -（N1/N2）İ2 则：İ1=İ0+İ′1 —— 就是电流的平衡方程。
变压器基本知识
变压器
王金花
变压器的基本知识
一 变压器的基本结构、分类及铭牌 二 变压器的工作原理及运行分析 三 单相变压器的连接组别 四 其他用途变压器
王金花
一 变压器的基本结构、分类及铭牌
作业：
1.变压器有哪些部件？各部件的作用是什么？
王金花
一 变压器的基本结构、分类及铭牌
变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。
心式变压器: 结构 心柱被绕组所包围，如图（a）所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。
铁心 绕组 绕组 铁心
(I) (I)
王金花
高压绕组 低压绕组 (a) 心式
低压绕组 (b) 壳式
高压绕组
一 变压器的基本结构、分类及铭牌
非晶合金铁心变压器的特点 立体卷铁心变压器的特点 非晶合金与硅钢片变压器相比， 铁心和线圈需在专用设备上卷制，减少了 由人工制造造成的质量波动，质量稳定可 空载损耗下降70%至80%，空载
王金花
二 变压器的工作原理及运行分析
（一）变压器的工作原理
铁心
+ –
i1
Φ
u2
– +
i2
ZL
二次 绕组
u1
N1 单相变压器
一次 绕组
N2
一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。 工作过程： 王金花
u 1 i 1 Φ u 2 i 2
二 变压器的工作原理及运行分析
（二） 变压器的运行
1. 电磁关系
2 1
i2 + e2 + Z + u2 –e –2 – N2 有载时，铁心 中主磁通是 由一次、二次 绕组磁通势共 同产生的合成 磁通。 d i eσ2 Lσ2 2 dt
王金花
变压器的基本知识
一 变压器的基本结构、分类及铭牌 二 变压器的工作原理及运行分析 三 单相变压器的连接组别 四 其他用途变压器
王金花
一 变压器的基本结构、分类及铭牌
作业：
1.变压器有哪些部件？各部件的作用是什么？
王金花
一 变压器的基本结构、分类及铭牌
变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。
心式变压器: 结构 心柱被绕组所包围，如图（a）所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。
铁心 绕组 绕组 铁心
(I) (I)
王金花
高压绕组 低压绕组 (a) 心式
低压绕组 (b) 壳式
高压绕组
一 变压器的基本结构、分类及铭牌
非晶合金铁心变压器的特点 立体卷铁心变压器的特点 非晶合金与硅钢片变压器相比， 铁心和线圈需在专用设备上卷制，减少了 由人工制造造成的质量波动，质量稳定可 空载损耗下降70%至80%，空载
王金花
二 变压器的工作原理及运行分析
（一）变压器的工作原理
铁心
+ –
i1
Φ
u2
– +
i2
ZL
二次 绕组
u1
N1 单相变压器
一次 绕组
N2
一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。 工作过程： 王金花
u 1 i 1 Φ u 2 i 2
二 变压器的工作原理及运行分析
（二） 变压器的运行
1. 电磁关系
2 1
i2 + e2 + Z + u2 –e –2 – N2 有载时，铁心 中主磁通是 由一次、二次 绕组磁通势共 同产生的合成 磁通。 d i eσ2 Lσ2 2 dt
变压器基本工作基础学习知识原理
第1章 变压器的基本知识和结构1.1变压器的基本原理和分类一、变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器工作原理图当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。
原、副绕组的感应分别表示为dt d N e Φ-=11 dtd Ne Φ-=22 则k N N e e u u ==≈212121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。
改变变压器的变比，就能改变输出电压。
但应注意,变压器不能改变电能的频率。
二、电力变压器的分类变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。
按用途分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器；按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器；按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。
三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。
1.2电力变压器的结构一、铁心1.铁心的材料采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。
为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。
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。
二、绕组1.绕组的材料铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。
2.形式圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构。
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，两个绕组之间留有油道。
变压器基本知识课件
变压器的损耗及效率 铁损耗PFe 基本铁损耗 附加铁损耗
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解：
P2=SNCOSφ=500kW
例1－4：S9－500/10低损耗三相电力变压器额定 容量500kV·A，设功率因素为1,二次电压U2N= 400V，铁损耗PFe=0.98KW，额定负载时铜损耗PCu＝4.1kW，求二次额定电流I2N及变压器效率η。
变压器的极性
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三相变压器的极性与连接组
同极性端或同名端： 变压器的一、二次绕组绕在同一个铁心上，当同时交链的磁通Ф交变时，两个绕组中感应出电动势，当一次绕组的某一端点瞬时电位为正时，二次绕组也必有一电位为正的对应端点。这两个对应的端点，称为同极性端或同名端，通常用符号“· ”表示。
额定频率 50Hz 3相 联结组标号 Y，yn0 阻抗电压 4％ 冷却方式 油冷 使用条件 户外
开关位置
高压
低压
电压／V
电流／A
电压／V
电流/A
Ⅰ
10500
27．5
Ⅱ
10000
28．9
400
721．7
双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器等。
叠片式铁心、卷制式铁心、非晶合金铁心。
2．按绕组构成分类
3．按铁心结构分类
4．按相数分类
有单相变压器、三相变压器、多相变压器。
5．按冷却方式分类
有干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器、充气式变压器等。
1.1.2 变压器的结构
联结组别
标号为3
12
3
电力知识-变压器的基本结构
变压器的基本结构
变压器主要由：铁芯、绕组、绝缘以及辅助设备组成。
1、铁芯铁芯是变压器的磁路部分，又作为器身骨架。
为了减少磁滞和涡流损失，提高导磁性能，多采用导磁性能较好的 0.35 或 0.5mm 厚的冷扎硅钢片叠装而成，各片间彼此绝缘。
铁芯分为芯式和壳式两种。
电力变压器的铁芯结构型式普遍采用芯式铁芯。
叠装而成的铁芯用特殊的夹件结构夹紧。
为了防止铁芯悬浮放电，铁芯必须一点接地。
2、绕组绕组是变压器的电路部分，常用导电性能较好的铜线或铝线绕制而成。
匝数多的绕组则工作电压高，称为高压绕组；匝数少的绕组则工作电压低，称为低压绕组。
不论是高压还是低压绕组，接在电压侧的称为原绕组或一次绕组，接负载侧的称为副绕组或二次绕组。
一般电力变压器绕组也都是采用同心绕组，将高、低压绕组同心的套装在铁芯上，且低压在里，高压在外。
3、绝缘变压器的内部绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分。
主绝缘是指绕组对地之间，相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘。
纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部分之间，例如层间、匝间、绕组与静电屏蔽之间的绝缘。
4、辅助设备。
指油箱、油枕、呼吸器、压力释放装置、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、净油器等。
电力变压器基础知识课件ppt课件
原 线 圈
副 线 圈
三、基本原理：
山东临沂 张培杰
1、空载：
(2)、空载参数
空载属于无功分量。 很小部分形成铁损，发热散失属于有功分量。无功 分量远大于有功分量，因此电网中不允许变压器长 期空载运行。
铭牌上标出的空载电流是百分数。
I
0
(%)
=
I0 IN
×100%
效率更高。当然两侧也都有各自的 “铁损”和“铜损”。所以电力变压 器尽量减少在系统中空载运行。
四、基本结构：
山东临沂 张培杰
１绕组及绝缘；２铁芯；３吸湿器；４油枕（储油柜）；５油位 指示器（油标）；６防爆管；７瓦斯继电器；８高压套管；９低 压套管；１０分接开关；１１油箱；１２信号温度计；１3放油 阀；１4接地端子
按功能分，电力变压器按功能分，有升压变压器和降压 变压器两大类。
按相数分，有三相变压器和单相变压器。在工厂变电所 中一般都用三相变压器。
按调压方式分，有无励磁调压和有载调压变压器两大类。 用户（变电所）大多采用无载调压变压器。
按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦 变压器三大类。
按冷却介质分，有干式和油浸式变压器两类。而油浸式 变压器又分为油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环风 冷（或水冷）式三种类型。
三、基本原理
山东临沂 张培杰
1、空载：
(2)、空载参数
空载损耗P0:
空载运行时，副边虽然没有能量输出，但源边仍然 从电源吸收有功功率，供给变压器本身的损耗，转 化为热能散失出去。这就是空载损耗P0。
空载损耗包括铜损和铁损两部分，铜损可护绿不计。 所以空载损耗P0近似等于铁损。容量越大空载损耗 比例越小。
管路通径（毫米） 80 50
变 压 器
3、双击原理图元件库文档图标，就可以进入原 理图元件库编辑工作界面，如下图所示。
二、 元件库编辑器界面简介
原理图元件库编辑器界面主要由元件管理器 、主工具栏、菜单、常用工具栏、编辑区等组成 。
在编辑区有一个十字坐标轴，将元件编辑区 划分为四个象限。象限的定义和数学上的定义相 同，即右上角为第一家限，左上角为第二象限， 左下角为第三象限，右下角为第四象限，一般我 们在第四象限进行元件的编辑工作。
• (1)空载运行及电压比一次绕组接交流电源，二次绕组开路的运行方 式称为空载运行，如图3一2所示。此时，一次绕组的电流i01称为励磁 电流，由于im是按正弦规律变化的，因此由它在铁芯中产生的磁通中 也是按正弦规律变化的，在交变磁通中的作用下，在一、二次绕组中 分别产生感应电动势e1、e2
•设
，则可根据电磁感应定律计算出
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第二节 单相变压器
• 解 已知U1= 220V ,U2=22V,戈=2 100匝 • 所以 •又 • 所以
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第二节 单相变压器
• 例3一2某晶体管收音机输出变压器的一次绕组匝数N1= 230匝，二次 绕组匝数N2 = 80匝，原来配有阻抗为8Ω的扬声器，现在要改接为4Ω 的扬声器，问输出变压器二次绕组的匝数应如何变动(一次绕组匝数 不变)。
• 解设输出变压器二次绕组变动后的匝数为N'2 • 当R'L= 4Ω时
• 根据题意Ri=R'i，即
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第二节 单相变压器
• 2.额定值 • (1)额定电压U1N和U2N(V)额定电压U1N是指根据变压器的绝缘强度
和允许发热而规定的一次绕组的正常工作电压。额定电压U2N是指一 次绕组加额定电压时，二次绕组的开路电压。 • (2)额定电流I1N和I2N(A)指根据变压器的允许发热条件而规定的绕组长 期允许通过的最大电流值。 • (3)额定容量SN ( VA)指变压器在额定工作状态下，二次绕组的视 在功率。忽略损耗时，额定容量 • 二、单相变压器的同名端及其判断 • 所谓同名端是指在同一交变磁通的作用下，两个绕组上所产生的感 应电压瞬时极性始终相同的端子，同名端又称同极性端，常以“*” 或“·”标记。判断同名端可根据如下方法:
变压器与电动机的基本知识ppt课件
• 三相笼型异步电动机转子的转速能达到旋转磁场 的95%-98%，旋转磁场转速与转子转速之差成 为转差；转差与旋转磁场转速之比成为转差率， 记作S，一般S=2%-5%
15
• 电动机
16
• 电动机 •
17
• 电动机接线原理
18
三相异步电动机的结构
（一）定子（静止部分）
1、定子铁心
作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
mm\0.3mm\0.27 mm，
表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠
装而成
铁心分为铁心柱和横片俩部分，铁心柱
套有绕组；横片是闭合磁路之用
铁心结构的基本形式有心式和壳式两种
2.绕组
绕组是变压器的电路部分，
4
5
变压器原理图 • 变压器的工作原理 • 变压器利用电磁感应原理，从一个电路向另
一个电路传递电能或传输信号的一种电器 • 输送的电能的多少由用电器的功率决定.
（1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的 绝缘。
（2）相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。 （3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝20缘。
电动机接线盒内的接线：
电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头
排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编
号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自
槽内。
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在
高压电机中。
19
2、定子绕组 作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，
产生旋转磁场。 构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排
列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个 线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕 组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身 间的可靠绝缘）。
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• 电动机
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• 电动机 •
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• 电动机接线原理
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三相异步电动机的结构
（一）定子（静止部分）
1、定子铁心
作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
mm\0.3mm\0.27 mm，
表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠
装而成
铁心分为铁心柱和横片俩部分，铁心柱
套有绕组；横片是闭合磁路之用
铁心结构的基本形式有心式和壳式两种
2.绕组
绕组是变压器的电路部分，
4
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变压器原理图 • 变压器的工作原理 • 变压器利用电磁感应原理，从一个电路向另
一个电路传递电能或传输信号的一种电器 • 输送的电能的多少由用电器的功率决定.
（1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的 绝缘。
（2）相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。 （3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝20缘。
电动机接线盒内的接线：
电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头
排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编
号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自
槽内。
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在
高压电机中。
19
2、定子绕组 作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，
产生旋转磁场。 构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排
列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个 线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕 组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身 间的可靠绝缘）。
变压器原理及结构
变压器知识一、变压器的基本知识1、变压器的两大基本结构变压器的两大基本结构是壳式和心式。
它们的主要区别在于磁路即铁心的布置情况。
如图1－1和图1－2所示。
从图1－1和图1－2可以看出，壳式变压器铁心的铁轭包围住线圈，好像形成一个外壳．因此而得名，也称作外铁式。
心式变压器铁心大部分在线圈内，只有一部分在线圈外构成铁轭作为磁回路。
无论壳式或心式其原理完全相同。
图1－1 壳式变压器铁心布置示意图（虚线表示线圈位置）图1－2 心式变压器铁心布置示意图（虚线表示线圈位置）壳式和心式结构的变压器。
各有其特点．制造方法大不相同。
大型变压器均采用心式铁心，一般以三相三柱式铁心为多，更大容量的变压器则采用三相五柱旁轭，大型单相变压器一般采用双柱式或单相四柱式铁心。
我国的变压器制造业，一般采用心式结构。
3、开关3.1、作用用来改变变压器绕组的匝数，进而改变变压器的变比，改变电压；3.2、分类主要分为无载开关（无励磁分接开关）和有载分接开关。
无载开关：是在变压器不施加电压的情况下调整电压。
即调压时必须在停电状态下进行操作。
大致可分为：鼓形结构、楔形结构、笼形结构、条形结构、盘形结构无励磁分接开关。
有载分接开关：是在变压器施加电压的情况下调整电压。
即调压时可以不在停电状态下进行操作。
常用的有：贵州长征厂的V、M型开关；上海华明的V、M、真空开关；MR开关；ABB公司的开关等。
4、变压器的油箱油浸式变压器的油箱是保护变压器器身的外壳和盛油的容器，又是装配变压器外部结构件的骨架，同时通过变压器油将器身损耗所产生的热量以对流和辐射方式散至大气中。
4.1、油箱的分类油箱可以从冷却方式、外形等不同方面进行分类。
4.1.1、按冷却方式进行分类4.1.1.1、平壁油箱当变压器容量较小时，其油箱直接用钢板焊接而成，即满足散热的要求。
4.1.1.2、瓦棱形（波纹式）箱壁油箱它用于中小型变压器，其截面多为矩形或椭圆形，套管一般安装在油箱盖上（也可在箱壁侧面上安装低压套管，但这要牺牲一部分瓦棱散热面积）。
变压器的基础知识
W1
Ⅲ
W2
Ⅳ
W3
代表符号
变压器试验的类型
• • • • • • • 一、厂内试验 1、元件、部件试验， 2、半成品试验， 3、出厂试验 4、型式试验 二、现场交接试验 三、预防性试验
变压器的并联运行
并联运行是指将几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线 上，共同向负载供电的运行方式。 并联运行的理想情况是： 1、空载时各变压器二次绕组之间无环流； 2、负载后，各变压器的负载系数相等； 3、负载后，各变压器的负载电流与总的负载电流同相位。 并联运行的变压器需满足以下条件
SFSZL10—40000/110
• 三相（油浸）风冷三线圈有载调压铝线10型变压器， 容量为40000kVA,高压电压等及为110kV 。
SSZ9—50000/110
• 三相（油浸）自冷三线圈有载调压铜线9 型变压器，容量为50000kVA,高压电压 等及110kV。
S9—1000/10
• 三相（油浸）双线圈铜线9型变压器，容 量为1000kVA,高压电压等及为10kV
• 6)船用变压器
•
K:平衡电抗器
B:饱和电抗器
防护型式：D:防滴式；H：防护式；S：防水式
6)电子产品上的变压器
• 包括容量很小的电源变压器和用于音频， 高频，超高频的变压器。
1.3.2按结构和使用要求分类
1、三相（单相）变压器 2、双绕组变压器 3、多绕组变压器 4、有载（无励磁）调压变压器 5、密封式变压器 6、自耦式变压器 7、串联变压器 8、分裂式变压器 9、柱上式变压器
）。 7、功率因数、有功功率（Ｐ）、无功功率（Ｑ）、
雷电冲击试验和工频耐压试验
• 8、LI：雷电冲击电压值（kv） • 9、AC：工频耐压值（kv） • 可以查阅油浸式变压器的绝缘水平（GB1094.32003） • 根据 GB50150--2006《电气装置安装工程电气设备 交接试验标准》工频耐压值按出厂试验的80%。
Ⅲ
W2
Ⅳ
W3
代表符号
变压器试验的类型
• • • • • • • 一、厂内试验 1、元件、部件试验， 2、半成品试验， 3、出厂试验 4、型式试验 二、现场交接试验 三、预防性试验
变压器的并联运行
并联运行是指将几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线 上，共同向负载供电的运行方式。 并联运行的理想情况是： 1、空载时各变压器二次绕组之间无环流； 2、负载后，各变压器的负载系数相等； 3、负载后，各变压器的负载电流与总的负载电流同相位。 并联运行的变压器需满足以下条件
SFSZL10—40000/110
• 三相（油浸）风冷三线圈有载调压铝线10型变压器， 容量为40000kVA,高压电压等及为110kV 。
SSZ9—50000/110
• 三相（油浸）自冷三线圈有载调压铜线9 型变压器，容量为50000kVA,高压电压 等及110kV。
S9—1000/10
• 三相（油浸）双线圈铜线9型变压器，容 量为1000kVA,高压电压等及为10kV
• 6)船用变压器
•
K:平衡电抗器
B:饱和电抗器
防护型式：D:防滴式；H：防护式；S：防水式
6)电子产品上的变压器
• 包括容量很小的电源变压器和用于音频， 高频，超高频的变压器。
1.3.2按结构和使用要求分类
1、三相（单相）变压器 2、双绕组变压器 3、多绕组变压器 4、有载（无励磁）调压变压器 5、密封式变压器 6、自耦式变压器 7、串联变压器 8、分裂式变压器 9、柱上式变压器
）。 7、功率因数、有功功率（Ｐ）、无功功率（Ｑ）、
雷电冲击试验和工频耐压试验
• 8、LI：雷电冲击电压值（kv） • 9、AC：工频耐压值（kv） • 可以查阅油浸式变压器的绝缘水平（GB1094.32003） • 根据 GB50150--2006《电气装置安装工程电气设备 交接试验标准》工频耐压值按出厂试验的80%。
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在电力系统中变压器的地位是非常重要的，不仅需要变压器的 数量多，而且要求性能好、技术指标先进，还要保证运行时安全 可靠。
我国大型变压器的发展
• 已有实验自用样机； • 申请了蒸发冷却保护变压器的专利； • 10KV样机已挂网运行； • 探讨高压变压器冷却结构。
Electric Machinery
第一节 变压器的基本工作原理
升压变压器
降压变压器
配电变压器
Electric Machinery
(2)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器等。
电炉变压器
12脉整流变压器
(3)仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继
电保护装置。
电压互感器
电流互感器
Electric Machinery
(4)试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。
Electric Machinery
8.按绕组导线材料分为：铜线和铝线变压器。
9.按结构分为:全密封、非晶合金、调容、防雷、预装箱式、组 合式、柱上单相、地下、超导变压器等。
10.按调压方式分为：有载调压和无励磁调压变压器。
有载调压变压器
无励磁调压变压器
Electric Machinery
第三节 变压器的基本结构
油浸式电力变压器结构
变压器的最主要部件由铁芯与绕组两部分构 成。铁芯和绕组装配在一起称为器身。如图所 示:
(4)理解电力变压器的型号及额定值。
本章节重点和难点：
重点: (1)变压器的主要结构、类别、基本工作原理。
(2)额定值的意义和计算。
难点:
(1) 变压器的工作原理;
(2) 变压器额定值的计算。
Electric Machinery
引言
自耦调压器
三相干 式变压
器
电源变压器
电力变压器
控制变压器
变压器除了在电力系统中应用外，还应用于一些工业部门中。
例如，在电炉、整流设备、电焊设备、矿山设备、交通运输的电
车等设备中，都要采用专门的变压器。此外，在实验设备、无线
电装置、无线电设备、测量设备和控制设备（一般有叫控制变压
器，容量都很小）中，也应用着各种各样的变压器。
Electric Machinery
变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止的电气设备，是将 某一种电压、电流、相数的交流电能转变成同频率的另一种电压、 电流、相数的交流电能。它具有电压变换、电流变换、阻抗变换 和电气隔离的功能，在工程的各个领域获得广泛的应用。
变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成 同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器的主要部件是铁芯和套在铁芯上的两 个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一
e1
N1
d dt
次侧绕组中加上交变电压，产生交链一、二 次侧绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应
e2
N
2
d dt
电动势。
i1
U1
i2 u1
(3)多绕组变压器：用于电力系统 中一种电压等级输入变换得到多种 不同电压等级。如分裂变压器。
(4)自耦变电器：用于连接不 同电压的电力系统。也可做为 普通的升压或降后变压器用。
Electric Machinery
4.按冷却方式分：
(1)干式变压器：依靠空气对 (2)油浸式变压器：依靠油作冷却 流进行冷却，一般用于局部照 介质、如油浸自冷、油浸风冷、油 明、电子线路等小容量变压器。浸水冷、强迫油循环等。
Electric Machinery
变压器篇
Electric Machin
Electric Machinery
第一章 变压器的基本知识和结构
本章节基本要求：
(1)理解变压器变压不变频的基本工作原理；
(2)了解电力变压器的类别；
(3)了解电力变压器的主要结构部件及其作用；
干式试验变压器
2.按相数分：
(1)单相变压器： 用于单相负荷和 三相变压器组。
高压试验变压器
(2)三相变压器：用 于三相系统的升、
降电压。
串联谐振试验变压器
(3)多相变压器： 用于多相系统的升、
降电压。
Electric Machinery
3.按绕组形式分： (1)双绕组变压器：用于连接 (2)三绕组变压器：一般用于电力系统 电力系统中的两个电压等级。区域变电站中，连接三个电压等级。
Electric Machinery
5.按铁芯形式分： (1)芯式变压器：用于高 压的电力变压器。
(2)壳式变压器：用于大电流的特殊 变压器，如电炉变压器、电焊变压器； 或用于电子仪器及电视、收音机等的 电源变压器。
6.按容量分： 按电力部门的相关规定: 630KVA以下为小型变压器；800--6300KVA为中小型变压器； 8000--63000KVA为大型变压器；90000KVA及以上为特大型变 压器； 7.按中性点绝缘水平分为：全绝缘和半绝缘变压器。
2.变压器一次绕组若接在直流电源上,二次侧会有稳定的直流电 压吗?为什么?
Electric Machinery
第二节 变压器的分类
为了适应不同的使用目的和工作条件，变压器有许多类型，且 各种类型的变压器在结构上、性能上差异也很大。变压器有许多 分类方法。
1.按用途分：
(1)电力变压器：用于输、配电系统的升、降电压及配电变压器。
思考题: 1.变压器是怎样变压的,为什么能变电压,而不能变频?
答:变压器一、二次绕组套在同一铁芯上，当一次绕组接上交流电源后，绕组 中流过励磁电流，产生励磁磁动势，在铁芯中产生交变主磁通，主磁通频率与 电源电压频率相同。由电磁感应定律，一、二次绕组因交链该主磁通分别产生 同频率的感应电动势。但由于一、二次绕组匝数不等，所以一、二次绕组感应 电动势不等，若不考虑绕组阻抗压降时绕组的电压近似等于绕组电动势，因此 一、二次绕组电压不等，变压器从而实现变压。但一、二次绕组感应电动势由 同一个交变主磁通感应产生，所以频率相等，即变压器不能改变频率。
注:只要一、二
u1
e1
e2 u2
次侧绕组的匝数 Z L 不同，就能达到
u 2 改变压的目的。
U2
Electric Machinery
简单地说:变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感 应原理制成的。
变压器在传递电能的过程中，一、二次侧的电功率基本相等。 当两侧电压不等时，两侧电流势必不等，高压侧的电流小，低压 侧的电流大，故变压器在改变电压的同时，也改变电流。
我国大型变压器的发展
• 已有实验自用样机； • 申请了蒸发冷却保护变压器的专利； • 10KV样机已挂网运行； • 探讨高压变压器冷却结构。
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第一节 变压器的基本工作原理
升压变压器
降压变压器
配电变压器
Electric Machinery
(2)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器等。
电炉变压器
12脉整流变压器
(3)仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继
电保护装置。
电压互感器
电流互感器
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(4)试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。
Electric Machinery
8.按绕组导线材料分为：铜线和铝线变压器。
9.按结构分为:全密封、非晶合金、调容、防雷、预装箱式、组 合式、柱上单相、地下、超导变压器等。
10.按调压方式分为：有载调压和无励磁调压变压器。
有载调压变压器
无励磁调压变压器
Electric Machinery
第三节 变压器的基本结构
油浸式电力变压器结构
变压器的最主要部件由铁芯与绕组两部分构 成。铁芯和绕组装配在一起称为器身。如图所 示:
(4)理解电力变压器的型号及额定值。
本章节重点和难点：
重点: (1)变压器的主要结构、类别、基本工作原理。
(2)额定值的意义和计算。
难点:
(1) 变压器的工作原理;
(2) 变压器额定值的计算。
Electric Machinery
引言
自耦调压器
三相干 式变压
器
电源变压器
电力变压器
控制变压器
变压器除了在电力系统中应用外，还应用于一些工业部门中。
例如，在电炉、整流设备、电焊设备、矿山设备、交通运输的电
车等设备中，都要采用专门的变压器。此外，在实验设备、无线
电装置、无线电设备、测量设备和控制设备（一般有叫控制变压
器，容量都很小）中，也应用着各种各样的变压器。
Electric Machinery
变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止的电气设备，是将 某一种电压、电流、相数的交流电能转变成同频率的另一种电压、 电流、相数的交流电能。它具有电压变换、电流变换、阻抗变换 和电气隔离的功能，在工程的各个领域获得广泛的应用。
变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成 同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器的主要部件是铁芯和套在铁芯上的两 个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一
e1
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次侧绕组中加上交变电压，产生交链一、二 次侧绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应
e2
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电动势。
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U1
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(3)多绕组变压器：用于电力系统 中一种电压等级输入变换得到多种 不同电压等级。如分裂变压器。
(4)自耦变电器：用于连接不 同电压的电力系统。也可做为 普通的升压或降后变压器用。
Electric Machinery
4.按冷却方式分：
(1)干式变压器：依靠空气对 (2)油浸式变压器：依靠油作冷却 流进行冷却，一般用于局部照 介质、如油浸自冷、油浸风冷、油 明、电子线路等小容量变压器。浸水冷、强迫油循环等。
Electric Machinery
变压器篇
Electric Machin
Electric Machinery
第一章 变压器的基本知识和结构
本章节基本要求：
(1)理解变压器变压不变频的基本工作原理；
(2)了解电力变压器的类别；
(3)了解电力变压器的主要结构部件及其作用；
干式试验变压器
2.按相数分：
(1)单相变压器： 用于单相负荷和 三相变压器组。
高压试验变压器
(2)三相变压器：用 于三相系统的升、
降电压。
串联谐振试验变压器
(3)多相变压器： 用于多相系统的升、
降电压。
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3.按绕组形式分： (1)双绕组变压器：用于连接 (2)三绕组变压器：一般用于电力系统 电力系统中的两个电压等级。区域变电站中，连接三个电压等级。
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5.按铁芯形式分： (1)芯式变压器：用于高 压的电力变压器。
(2)壳式变压器：用于大电流的特殊 变压器，如电炉变压器、电焊变压器； 或用于电子仪器及电视、收音机等的 电源变压器。
6.按容量分： 按电力部门的相关规定: 630KVA以下为小型变压器；800--6300KVA为中小型变压器； 8000--63000KVA为大型变压器；90000KVA及以上为特大型变 压器； 7.按中性点绝缘水平分为：全绝缘和半绝缘变压器。
2.变压器一次绕组若接在直流电源上,二次侧会有稳定的直流电 压吗?为什么?
Electric Machinery
第二节 变压器的分类
为了适应不同的使用目的和工作条件，变压器有许多类型，且 各种类型的变压器在结构上、性能上差异也很大。变压器有许多 分类方法。
1.按用途分：
(1)电力变压器：用于输、配电系统的升、降电压及配电变压器。
思考题: 1.变压器是怎样变压的,为什么能变电压,而不能变频?
答:变压器一、二次绕组套在同一铁芯上，当一次绕组接上交流电源后，绕组 中流过励磁电流，产生励磁磁动势，在铁芯中产生交变主磁通，主磁通频率与 电源电压频率相同。由电磁感应定律，一、二次绕组因交链该主磁通分别产生 同频率的感应电动势。但由于一、二次绕组匝数不等，所以一、二次绕组感应 电动势不等，若不考虑绕组阻抗压降时绕组的电压近似等于绕组电动势，因此 一、二次绕组电压不等，变压器从而实现变压。但一、二次绕组感应电动势由 同一个交变主磁通感应产生，所以频率相等，即变压器不能改变频率。
注:只要一、二
u1
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次侧绕组的匝数 Z L 不同，就能达到
u 2 改变压的目的。
U2
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简单地说:变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感 应原理制成的。
变压器在传递电能的过程中，一、二次侧的电功率基本相等。 当两侧电压不等时，两侧电流势必不等，高压侧的电流小，低压 侧的电流大，故变压器在改变电压的同时，也改变电流。