dt

N1s1
sin(t
90
)
用Байду номын сангаас量表示
ES1


j N1S1
非晶合金与硅钢片变压器相比，空载损 耗下降70%至80%，空载电流下降80%，节能效 果显著。非晶合金片厚度极薄，填充系数较 低，采用磁密低，产品的设计受材料限限制 程度较高，非晶合金对机械应力非常敏感，
张引力和弯曲应 力都会影响磁性 能，结构设计特 殊。
补充2：立体卷铁心变压器的特点
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 定可靠;卷铁心与叠铁心相比可减少工序， 生产效率高，自动化程度高；立体卷铁心
的退火效果更好，能更有 效降低空载损耗和空载电 流。铁轭的截面积为心柱 截面积的一半，即节能又 省材。卷铁心是连续绕制 而成，可使噪声降低。
补充3：叠铁心变压器的特点
铁心制造工艺简单，制造工时短，降 低了制造成本变压器制造厂具有成熟的叠 铁心工艺，成熟的质量控制管理体系不需 要卷制铁心和线圈的专用设备，降低了产
XZ Y
UN UN
Z
IN 3IN X
A
C B
A
YC
B
三、何谓额定负载
当变压器接在电压频率为额定频率 fN ，
大小为额定电压
U
的电网上，若副边电流
1N
为
I
2
，原边电流为
N
I1N
时，称为额定运行状态，
此时的负载为额定负载。
第二章 变压器的运行分析
本章内容体现了变压器的基本电磁关 系，着重研究变压器稳态运行分析方法。
相铁邻心两柱层截铁面心叠片
绕组 ：它是变压器的电路部分，按照高低电 压绕组之间的布置，可以分为同心式和交叠式 两种绕组，同心式结构简单，制造方便，交叠 式机械强度好，引出线的布置和焊接都较方便， 漏电抗小。
同心式绕组
高压 低压 高压 低压 高压 低压 高压 低压
交叠式绕组
补充1：非晶合金铁心变压器的特点
品的制造成本铁心 材料较 “R型” 卷铁心利用率高， 能降低产品的制造 成本。
补充4：平面卷铁心变压器的特点
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 定可靠；卷铁心在经过退火处理后，空载 损耗和空载电流可大幅度下降；卷铁心与
叠铁心相比可减少 工序生产效率较高 ，自动化程度较高 ；卷铁心是连续绕 制而成，可使噪声 降低。
同理： E2 j4.44 fN2m
结论：
① E1 N1、 m、f
E2 N2、 m、f
②变压器变比 k E1 N1
E2
N2
③主磁通 m决定了感应电动势 E1 的大小。
④感应电动势 E1 落后于主磁通 m 90 。
二、漏磁通感应电动势
根据电磁感应定律
e1

N1
ds1
二次绕组额定电压是当 U1N U2N 时，二次绕组 开路电压 U20 U2N
3 额定电流（线电流） I1N / I2N ，单位 A
二、变压器额定数据之间的关系
SN 3U1N I1N 3U2N I2N
SN
Y接
接
3U1N I1N 3U2N I2N
UN 3UN
IN IN
变压器的发热与温升
由于绕组里有铜耗、铁耗及各种附 加损耗，一方面影响效率；一方面转变 为热能，因此导致变压器的温度升高， 并使绝缘材料老化。
第三节 变压器的型号及额定数据
一、 变压器的额定数据 1 额定容量（视在功率） SN ，单位为kVA或MVA
2 额定电压（线电压） U1N /U2N ，单位为V或kV
§ 2-2 变压器空载运行
A I0
E1
U1
Es1
X
m
s1
x
E2 U 20
a
变压器空载运行时基本电磁关系（一）
E2 U 20
U1 I 0 F0 N1I0 m E1 s1 Es1
与U1 I0R1
变压器空载运行时基本电磁关系（二）
* m、 S1 都是最大值，一般 S1 (0.1% 0.2%)m
二 、 变压器的分类
⑴按绕组分为：双绕组变压器,三绕组变压器， 自耦变压器
⑵按相数分为： 单相变压器，三相变压器，
多相变压器
1
1
3
2-3 2
4 4
(3)按用途分为：升压变压器 降压变压器 隔离变压器
(4)按冷却方式：油浸自冷变压器 干式空气自冷变压器 油浸风冷变压器 油浸水冷变压器
基本思路:已知部分运行数据求其它 数据
主要内容:分析物理过程,列方程, 化简方程,得到等效电路 (数学模型)
主要分析方法: 主磁通漏磁通分析法
* 以单相变压器为例来介绍变压器的运行分析及数 学模型等，这些结果同样适用于三相变压器对称稳 态运行分析
§2-1 变压器各电磁量正方向
A I1
U1
E1
Es1
第二节 变压器的主要结构部件
1、一次绕组（原绕组）－电源侧 2、二次绕组（副绕组）－负载侧 3、变压器铁心 － 磁路部分
铁心：它是变压器用作导磁的磁路，也是器身 的机械骨架，由铁心柱、铁轭和夹紧装置组成。 为了减小铁心中的磁滞和涡流损耗，铁心用 0.35~0.5mm厚的硅钢片叠成，每层钢片接缝错 开，从而减小变压器的励磁电流。
X
m
s1 s2
N1 N2
I2 x
Es 2
E2
U2
a
电磁量规定正方向惯例总结
1) U&1和 I&1 按电动机惯例，吸收电功率
2) I&1 、 I 2 和 &m符合右手螺旋关系
3) E&1 、E&2 和 &m ；Es1 、Es2 和 s1 、 s2 符 合右手螺旋关系
4) U&2 和 I 2 按发电机惯例，发出电功率
第一章 变压器的用途、分类与结构
内容提要：
1. 变压器的用途、分类 2. 变压器的主要结构部件 3. 变压器的发热温升 4. 变压器的额定数据
第一节 变压器的用途、分类
一、变压器的用途
变压器是静止电器，由铁心(磁路)及两 个或两个以上的绕组(电路)组成，绕组之间 由铁心中交变磁通联系(磁耦合)实现从一种 电压(电流)变为另一种电压(电流)。
* m、 S1 都是由励磁磁动势 f0 N1i0 产生的。
一、主磁通感应电动势
假设主磁通正弦变化为 m sin t
根据电磁感应定律
e1

N1
d
dt

N1m
sin(t
90
)
电动势有效值
E1

E1m 2

N1m
2
4.44 fN1m
得： E1 j4.44 fN1m