• 组成部分：
• 由心柱和铁轭两部分组成。
• 每部分作用 • 心柱用来套装绕组，
图4-3 三相铁心叠片
• 铁轭将心柱连接起来，使之形成耗，铁心用厚0.30-0.35mm的硅钢片 叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。
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变压器
2.绕组 定义 变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁
图4-5 35kV充油式绝缘套管
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变压器
4.1.3 变压器的额定数据
额定值：变压器设计、制造时的确定数值，其值规定 为指定的工作条件下，变压器的发热、绝缘情况所 允许的最大值。在额定状态下运行时，变压器能长 期可靠稳定工作，且性能优越。
• 额定容量SN （VA） • 一次绕组额定电压U1N （线值） • 二次绕组额定电压U2N （线值） • 额定电流I1N 和I2N （线值） • 额定频率fN 50赫(Hz)
气体绝缘变压器。
所有变压器的基本原理都相同
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变压器
电力变压器
控制变压器
电源变压器
三相干式变压器
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变压器
接触调压器
4.1.2变压器的基本结构
变压器的基本结构
铁心 绕组 其他部件
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变压器
4.1.2变压器的基本结构
铁轭
1.铁心：
心柱
磁路部分。又是套装绕组的骨架
E1
1 2
N1m
4.44
fN1m
E2 =
1 2
N2m
4.44
fN2m
相位上，滞后主磁通900电角度
变压器的匝比（变比） k N1 / N2 E1 / E2
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变压器
思考：变压器的电源电压不变，仅改变副边匝数， 主磁通是否改变？为什么？
E1 4.44 fN1m U1 E1 4.44 fN1m
变压器是一种静止的电能变换装置，它利用电磁感 应作用，把一种形式的交流电能转换为另一种形式的同 频率的交流电能。
变压器只能对交流电的电压、电流进行变换，而不 能改变交流电的频率。
发电站
升
输电线
降
配
•
压
E ~ 11KV 变 230KV
压
压
电
230KV 变 11KV 变
压
压
器
器
器
图4-1 简单的电力系统图
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变压器
400V 负 载
4.1变压器的分类、结构及额定值
4.1.1变压器的分类 按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、
三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：芯式变压器和壳式变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器
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变压器
电磁关系
u1 i10 (im) i0N1
i0r1
1 e1 e1
m e2=u20
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变压器
4.2.2.正方向规定
im
+
u1
-
-e+1 -e+1
m
1
N1
N2
--
e2
u20
+
+
• u1与i0取关联方向
图4-6 变压器的空载运行
• i10与Φ、Φ1σ符合右手螺旋定则
主磁通的大小和波形取决于电源电压的大小 和波形
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变压器
2. 漏磁通、漏电动势和漏电抗
i（m i10）
+
u1
-
-e+1 -e+1
m
1
N1
N2
--
e2
u20
+
+
图4-6 变压器的空载运行
1
N1im R1
N1im1
e1
N1
d1
dt
L1
dim dt
Li
L1
1
im
N11
im
N12im 1 im
• Φ与e1、e2符合右手螺旋定则
• e2与u20方向相反
一次绕组（负载）——按电动机惯例
二次绕组（电源）——按发电机惯例
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变压器
4.2.3.电压平衡方程及相量图 1、感应电动势与主磁通
i（m i10）
+
u1
-
-e+1 -e+1
m
1
N1
N2
--
e2
u20
+
+
原边 副边
图4-6 变压器的空载运行
N121
常数
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变压器
im
2Im sint
e1
N1
d1
dt
L1
dim dt
e1 2L1 Im cost
u1 i10R1 e1 e1
u20 e2
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变压器
感应电动势与主磁通关系
变压器电阻压降和漏电势很小，可忽略。
u1 e1 忽略饱和与磁滞
m m sin t
e1 N1d / dt N1m cost E1m sin(t 900) e2 N2d / dt N2m cost E2m sin(t 900)
①变压器油 • 增强绝缘程度 • 改善散热效果 • 防潮
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变压器
油浸式电力变压器
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变压器
1—信号式温度计 2—吸湿器 3—储油柜 4—油位计 5—安全气道 6—气体继电器 7—高压套管 8—低压套管 9—分接开关 10—油箱 11—铁心 12—线圈 13—放油阀门
套管 • 瓷质 • 引出导线，使其对地绝缘 • 做成多级伞形
线或圆线（铜或铝）绕成。
一次绕组 : 输入电能的绕组。原边、一次侧 二次绕组: 输出电能的绕组。副边、二次侧
高压绕组： 电压较高的绕组
低压绕组： 电压较低的绕组
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变压器
4.其它部件：
典型的油浸电 力变压器
器身（铁心、绕组） 油箱
变压器油 散热器
绝缘套管 分接开关 继电保护装置等部件
第四章变压器
4.1 变压器类别、基本结构、额定值 4.2 变压器的空载运行 4.3 变压器的负载运行 4.4 变压器的等效电路及相量图 4.5 变压器的参数测定 4.6 标幺值 4.7 变压器的运行特性 4.8 三相变压器 4.9 特种变压器
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变压器
4.1 变压器的类别、基本结构和额定值
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变压器
• 单相变压器
I1N
SN U1N
,
• 三相变压器
I1N
SN , 3U1N
I2N
SN U2N
I2N
SN 3U 2N
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变压器
4.2 变压器的空载运行
变压器一次绕组接在额定电压的交流电源上，而 二次绕组开路时的工作情况。
4.2.1变压器空载运行时的工作原理 m
+
i1（0 im）
u1 e1
N1
1
-
+e1
i2 0
--
N2
e2 u20
++
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变压器
• 主磁通和漏磁通在性质上有明显的差别： • 1、磁路性质不同： • 2、功能不同：
• 主磁通通过电磁感应将一次绕组能量传递到二次 绕组，起能量传递作用；
• 漏磁通只在一次绕组感应电势，不起传递功率作 用。