(1)原理

一個(gè)鐵心:提供磁通的閉合路徑。

兩個(gè)繞組:1 次側(cè)繞組(原邊)N1,2 次側(cè)繞組(副邊)N2。

(2)工作原理

當(dāng) 1 次繞組接交流電壓后，電流 i0,該電流在鐵心中產(chǎn)生一個(gè)交變的主磁通Φ 。

Ф 在兩個(gè)繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) e1 和 e2

e1=-N1dФ /dt  e2=-N2dФ /dt

如果略去繞組電阻和漏抗壓降，則

u1/u2(-e1)/(-e2)=N1/N2 

u1/u2(-e1)/(-e2)=N1/N2=k, k 定義為變壓器的變比。

5-2 變壓器的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)

1、類(lèi)型

除了按以上用途分類(lèi)外， 變壓器還可以按相數(shù)/繞組數(shù)目/鐵心形式/冷卻方式等特 征分類(lèi)。

按相數(shù)分：?jiǎn)蜗?三相/多相等

按繞組數(shù)：雙繞組/自耦/三繞組/多繞組

鐵心形式：心式/殼式

冷卻方式：干式/油浸式等

2、結(jié)構(gòu)(電力變壓器)

變壓器主要部件是繞組和鐵心(器身)。

繞組是變壓器的電路， 鐵心是變壓器的磁路。 二者構(gòu)成變壓器的核心即電磁部分。

除了電磁部分，還有油箱/冷卻裝置/絕緣套管/調(diào)壓和保護(hù)裝置等部件。

(1)鐵心

型式：心式(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工藝簡(jiǎn)單應(yīng)用廣泛)/殼式(用在小容量變壓器和電爐變壓 器)。

材料：一般由 0.35mm/0.5mm 冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。

鐵心交疊：相鄰層按不同方式交錯(cuò)疊放，將接縫錯(cuò)開(kāi)。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的 接縫，從而減少了磁阻，便于磁通流通。

鐵心柱截面形狀：小型變壓器做成方形或者矩形;大型變壓器做成階梯形。容量 大則級(jí)數(shù)多。疊片間留有間隙作為油道(縱向/橫向)。

(2)繞組

一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。

繞組套裝在變壓器鐵心柱上，低壓繞組在內(nèi)層，高壓繞組套裝在低壓繞組外層， 以便于絕緣。

(3)油/油箱/冷卻/安全裝置

器身裝在油箱內(nèi)，油箱內(nèi)充滿變壓器油。

變壓器油是一種礦物油，具有很好的絕緣性能。變壓器油起兩個(gè)作用：①在變壓 器繞組與繞組、 繞組與鐵心及油箱之間起絕緣作用。 ②變壓器油受熱后產(chǎn)生對(duì)流， 對(duì)變壓器鐵心和繞組起散熱作用。

油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。

為了加快散熱， 有的大型變壓器采用內(nèi)部油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，外部用變壓器風(fēng)扇吹 風(fēng)或用自來(lái)水沖淋變壓器油箱。這些都是變壓器的冷卻裝置。

1 油箱/2 儲(chǔ)油柜/3 氣體繼電器/4 為安全氣道。

變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱量，使變壓器油膨脹，并流進(jìn)儲(chǔ)油柜中。

儲(chǔ)油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分的 速度。從而減緩了油的變質(zhì)。

故障時(shí),熱量會(huì)使變壓器油汽化,觸動(dòng)氣體繼電器發(fā)出報(bào)警信號(hào)或切斷電源。

如果是嚴(yán)重事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出 變壓器油箱，避免油箱爆裂。

5-3 變壓器的額定值

(1)額定電壓 U1N/U2N

單位為 V 或者 kV。 U1N 為正常運(yùn)行時(shí) 1 次側(cè)應(yīng)加的電壓。 U2N 為 1 次側(cè)加額定 電壓、2 次側(cè)處于空載狀態(tài)時(shí)的電壓。

三相變壓器中，額定電壓指的是線電壓。

(2)額定容量 SN

單位為 VA/kVA/MVA

SN 為變壓器的視在功率。通常把變壓器 1、2 次側(cè)的額定容量設(shè)計(jì)為相同。

(3)額定電流 I1N/I2N

單位為 A/kA。是變壓器正常運(yùn)行時(shí)所能承擔(dān)的電流，在三相變壓器中均代表線 電流。

對(duì)單相：I1N=SN/U1N I2N=SN/U2N

對(duì)三相： I1N=SN/[sqrt(3)U1N]

I2N=SN/[sqrt(3)U2N]

(3)額定頻率 fN

單位為 Hz,fN=50Hz

此外，銘牌上還會(huì)給出三相聯(lián)接組以及相數(shù) m/阻抗電壓 Uk/型號(hào)/運(yùn)行方式/冷卻 方式/重量等數(shù)據(jù)。