变压器的主要组成及工作原理（变压器工作原理）

结构组成

变压器（Transformer）是利用法拉第电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。

变压器是一种静止的电气设备，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。作用：变换交流电压、交换交流电流和变换阻抗。

110KV变配电站

工作原理

当变压器一次侧施加交流电压U1，流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系。根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低。

当变压器二次侧开路，即变压器空载时，一二次端电压与一二次绕组匝数成正比，即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致，从而实现电压的变化。在空载电流可以忽略的情况下，有I1/ I2=-N2/N1，即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差π。

理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高，可达90%以上。

户外配电变压器

按冷却方式分类

干式变压器：依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。

油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

干式变压器

主要参数

工作频率

变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。

额定功率

在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。

额定电压

指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。

电压比

指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。

电力变压器

空载电流

变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。

空载损耗

指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。

效率

指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。

绝缘电阻

表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关.

变压器的铁损

磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。

涡流损耗，当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。

干式变压器分接头

变压器分接头调压方式

调整电压的原理是改变相应绕组的匝数，也即改变变压器的电压比，根据电压波动情况或负荷对电压的要求，使二次侧电压满足负荷的需要。

调整绕组匝数，一般是采用在高压绕组上调整分接头的方法，变压器的一次侧，都设计有“分接头”的。在结构上高压绕组在低压绕组的外侧，抽头、引线方便，对绝缘处理也比较简单；变压器高压侧电流小，引线和分接开关等导电部分截面积小，节省金属材料。

油浸式变压器有两种结构，即有载调压分接头，和无载调压分接头。干式变压器的调压分接头设计在变压器表面的高压侧。调节一次调压分接头时，应切断一次高压电源。

干式变压器调压范围是10Kv士2x2.5%，调压抽头10k*-5%,10K*-2.5K,10K*2.5*5%.以10KV变压器为例，表示共有5个分接档位,即10500V、10250V、10000V、9750V、9500V.

干式变压器初级线圈接线

接线组别

变压器绕组有二种接法，一种是“三角形接线”和“星形接线”;

在变压器的联接组别中“D表示为三角形接线，“Yn”表示为星形带中性线的接线，Y表示星形，n表示带中性线;“11”表示变压器二次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压UAB330度(或超前30度)。

干式变压器大多采用D/Y11接线方式。高压是10KV 的 一把是 D接发 低压要 200和 380的，所以是Y型的。

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