电力变压器基础知识和讲解

电力变压器基础知识变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变成另一种电压等级的交流电能。

变压器用途一般分为电力变压器和特种变压器及仪用互感器 (电压互感器和电流互感器)。

电力变压器按冷却介质可分为油浸式和干式两种。

在电力系统中，电力变压器 (以下简称变压器)是一个重要的设备。

发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为6.3kV、l0.5kV，最高不超过2OkV。

在远距离输送电能时，须将发电机的输出电压通过升压变压器将电压升高到几万伏或几十万伏，以降低输电线电流，从而减少输电线路上的能量损耗。

输电线路将几万伏或几十万伏的高压电能输送到负荷区后，须经降压变压器将高电压降低，以适合于用电设备的使用。

故在供电系统中需要大量的降压变压器，将输电线路输送的高压变换成不同等级的电压，以满足各类负荷的需要。

由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器将不同电压等级的线路连接起来。

所以，变压器是电力系统中不可缺少的重要设备。

第一节变压器的工作原理与结构一、变压器的工作原理变压器是根据电磁感应原理工作的。

图2-1是单相变压器的原理图。

图中在闭合的铁芯上，绕有两个互相绝缘的绕组，其中，接入电源的一侧叫一次侧绕组，输出电能的一侧为二次侧绕组。

当交流电源电压U1加到一次侧绕组后，就有交流电流I1通过该绕组，在铁芯中产生交变磁通φ，这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，两个绕组分别产生感应电势E1和E2，。

这时，如果二次侧绕组与外电路的负荷接通，便有电流I 2，流入负荷，即二次侧绕组有电能输出。

根据电磁感应定律可以导出:一次侧绕组感应电势为:E 1=4.44fN 1φm二次侧绕组感应电势为:E 2=4.44fN 2φm式中:f------电源频率;N 1-----一次侧绕组匝数;N 2-----二次侧绕组匝数;φm ---铁芯中主磁通幅值。

由(2-1)、(2-2)式得出: 2121N N E E =由此可见，变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。

变压器基础知识培训变压器是电力系统中常见且重要的电气设备，承担着改变电压、输配电、节能减排等重要任务。

为了更好地了解和应用变压器，下面将对变压器的基础知识进行培训。

一、什么是变压器变压器是一种通过电磁感应原理，将交流电能从一个电路传输到另一个电路的静态电气设备。

它由两个或多个线圈（一般为铜线绕制）和铁芯组成，其中一个线圈为输入侧，另一个线圈为输出侧。

通过变压器，可以实现电压的升高或降低。

二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。

当输入端通入交流电流时，通过线圈产生的磁场会在铁芯中形成磁通。

磁通的变化又会诱导出输出线圈中的电动势，进而产生输出电流。

变压器工作时，输入和输出的电能通过铁芯以电磁能量的形式进行传递。

三、变压器的结构变压器的主要组成部分包括铁芯、线圈和外壳。

铁芯通常由层叠的硅钢片组成，其目的是增加磁阻，从而减小铁芯的功率损耗。

线圈则是由导线绕制而成，一般采用铜线，以减小线圈的电阻和电能损耗。

外壳则是保护变压器内部零部件，并使其具有结构完整性和耐腐蚀性。

四、变压器的类型根据使用场合和用途的不同，变压器可以分为多种类型，包括配电变压器、电力变压器、自耦变压器、隔离变压器等。

配电变压器主要用于城市或工业区的低压电网中，将高压电能转换为低压供给用户；电力变压器通常用于电力系统中的发电厂、变电站等，起到输电、分配和传输电能的作用。

五、变压器的额定容量和参数变压器的额定容量和参数是指变压器设计和制造时的设计工作条件和技术规格。

额定容量表示变压器设计能够正常运行的最大容量，一般以千伏安（KVA）为单位。

额定电压则是指输入侧和输出侧的额定电压值。

此外，变压器还具有负载损耗、空载损耗、短路阻抗等参数，这些参数直接影响着变压器的运行效率和质量。

六、变压器的保护和维护为了保障变压器的正常运行和延长使用寿命，必须进行相应的保护和维护措施。

主要的保护装置包括过流保护、过压保护、温度保护等，这些装置可以监测变压器的工作状态，并在故障发生时采取相应的措施。

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。