(1)原理

一個鐵心:提供磁通的閉合路徑。

兩個繞組:1 次側繞組(原邊)N1,2 次側繞組(副邊)N2。

(2)工作原理

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

Ф 在兩個繞組中分別產生感應電勢 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 變壓器的類型和結構

1、類型

除了按以上用途分類外， 變壓器還可以按相數/繞組數目/鐵心形式/冷卻方式等特 征分類。

按相數分：單相/三相/多相等

按繞組數：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、結構(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/調壓和保護裝置等部件。

(1)鐵心

型式：心式(結構簡單工藝簡單應用廣泛)/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疊放，將接縫錯開。偶數層剛好壓著奇數層的 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 大則級數多。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，油箱內充滿變壓器油。

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變壓器油受熱后產生對流， 對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部油泵強迫油循環，外部用變壓器風扇吹 風或用自來水沖淋變壓器油箱。這些都是變壓器的冷卻裝置。

1 油箱/2 儲油柜/3 氣體繼電器/4 為安全氣道。

變壓器運行時產生熱量，使變壓器油膨脹，并流進儲油柜中。

儲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。

故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發出報警信號或切斷電源。

如果是嚴重事故，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 為正常運行時 1 次側應加的電壓。 U2N 為 1 次側加額定 電壓、2 次側處于空載狀態時的電壓。

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 次側的額定容量設計為相同。

(3)額定電流 I1N/I2N

單位為 A/kA。是變壓器正常運行時所能承擔的電流，在三相變壓器中均代表線 電流。

對單相：I1N=SN/U1N I2N=SN/U2N

對三相： I1N=SN/[sqrt(3)U1N]

I2N=SN/[sqrt(3)U2N]

(3)額定頻率 fN

單位為 Hz,fN=50Hz

此外，銘牌上還會給出三相聯接組以及相數 m/阻抗電壓 Uk/型號/運行方式/冷卻 方式/重量等數據。