铁轭
铁芯类型：
心式铁芯：铁轭靠着绕组的顶 面和底面，但不包围绕组的侧 面。
壳式铁芯：铁轭不仅包围绕 组的顶面和底面，而且还包围 绕组的侧面。
铁 芯 柱
铁 芯 柱
铁 芯 柱
铁轭
由于心式铁芯结构比较简单，绕组的布置和绝缘也比较容易，因此我国 电力变压器主要采用心式铁芯，只在一些特种变压器(如电炉变压器)中才 采用壳式铁芯。常用的心式铁芯如图示。近年来，大量涌现的节能性配电 变压器均采用卷铁芯结构。
电压高的一侧电流小，电压低的一侧电流大。
高压套管 变压器油
油箱 净油器
铁芯 信号温度计 绕组（线圈）
活门
放油阀
二、变压器的结构
分接开关
低压套管
气体继电器 防爆管
油枕（储油器） 油表
呼吸器（吸湿器）
散热器 铭牌
油样活门 放油阀门
(1) 铁芯结构 变压器的铁芯是磁路部分。
铁芯柱：绕组套装在铁芯柱上
铁轭：使整个磁路闭合。
2.变换电流 忽略变压器的内损耗，可认为变压器二次输出功率等于变压器一次输入
功率，即：U1I1＝U2I2 （ I1、I2分别为变压器一次、二次电流的有效值）
由此可得出
I1 N2 1 I2 N1 K
结论：变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝 数比成反比。
思考：变压器的电压高低、电流的大小与匝数多少的关系如何？ 变压器匝数多的一侧电流小依靠变压器将不同 电压等级的线路连接起来。
第一节 变压器的工作原理与结构
变压器的工作原理 变压器的结构
电力变压器的型号及技术参数
㈠ 电能的传输原理
闭合的铁芯：构成磁路
I1
绕组：电路
一次绕组（原方）： U1 与电源连接的一侧
二次绕组（副方）： 输出电能的一侧
套在外面。引出分接方便；二则高压侧电流小，分接引线和分接开关的载 流部分截面小，开关接触触头也较容易制造。
调压方式：无励磁调压和有载调压。
无励磁调压：变压器二次不带负载，一次也与电网断开(无电源励磁)。 有载调压：带负载进行变换绕组分接的调压。
5．油箱 油箱的作用：储油，并作为油浸式变压器的外壳。
(2) 铁芯材料
要求：导磁性能好、铁损小。故变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。
硅钢片：有冷轧硅钢片和热轧硅钢片两种。
冷轧硅钢片在沿着辗轧的方向磁化时有较高的导磁系数和较小的单 位损耗，其性能优于热轧的，国产变压器均采用冷轧硅钢片。国产冷 轧硅钢片的厚度为0.35mm、0.30mm、0.27mm等几种。片厚则涡流 损耗大，片薄则叠片系数小，因为硅钢片的表面必须涂覆一层绝缘漆 以使片与片之间绝缘。
作用：电压调整
电压调整的目的： ① 给电力系统提供稳定的电压； ② 控制电力潮流或调节负载电流。
调整电压的原理与方法： 在变压器某一侧绕组上设置分接，改变变压器变比，进行有级调电压。 这种绕组抽出分接以供调压的电路，称为调压电路；变换分接以进行调
压所采用的开关，称为分接开关。 一般情况下是在高压绕组上抽出适当的分接。这是因为高压绕组一则常
第二章 电力变压器
主要内容
第一节 变压器的工作原理与结构 第二节 变压器运行 第三节 其他变压器
引言
变压器： 是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级
的交流电能转变成另一种电压等级的交流电能。
变压器的分类： 按用途分：电力变压器、特种变压器、仪用互感器。 按冷却介质分：油浸式、干式。
电源侧
E1 E2
n1 n2
接负载
I2 U2
负荷侧
U1
I1
E1
E2
I2 U2
二次侧绕组有电 能输出
㈡ 变换电压、电流的原理
1.变换电压
f：电源频率； N1：一次侧绕组匝数； N2：二次侧绕组匝数； Φm：铁芯中主磁通幅值。
一次侧绕组感应电势：E1=4.44fN1Φm (2－1)
二次侧绕组感应电势：E2=4.44fN2Φm (2－1)
于是有： E1 N 1 E2 N2
结论：变压器一、二次侧感应电势之 比等于一、二次侧绕组匝数之比。
忽略变压器一、二次侧的漏电抗和电阻：U1＝E1， U2＝E2 。有：
U1 E1 N1 K ——变压器的变比。 由此可见： U2 E2 N2
变压器一、二次侧绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电 压高低不等，匝数多一边电压高，匝数少的一边电压低，这就 是变压器能够改变电压的道理。
电力系统中变压器的作用： 升压：在远距离输送电能时，须将发电机的输出电压通过升压变压
器将电压升高到几万伏或几十万伏，以降低输电线电流，从而减少输 电线路上的能量损耗。
降压：输电线路将高压电能输送到负荷区后，须将高电压降低，以 适合于用电设备的使用。故在供电系统中需要大量的降压变压器，将 输电线路输送的高压变换成不同等级的电压，以满足各类负荷的需要。
2．绕组：变压器的电路部分
绕组一般用绝缘纸包的铝线或铜线烧制而成。根据高、低压绕组排列 方式的不同，绕组分为同心式和交叠式两种。
对于同心式绕组，为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将低压绕组靠近铁芯。 对于交叠式绕组，为了减小绝缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。
3．绝缘 变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。
油箱的结构形式：按变压器的大小分别吊器身式和吊箱壳式油箱两种。
吊器身式油箱，其箱沿设在顶部，箱盖是平的。多用于6300kVA及 以下的变压器，由于变压器容量小，所以重量轻，检修时易将器身吊起。
吊箱壳式油箱，箱沿设在下部，上节箱身做成钟罩形，故又称钟罩式 油箱。检修时无需吊器身，只将上节箱身吊起即可。多用于8000kVA及 以上的变压器。
6．冷却装置
冷却装置的作用：散热，以避免变压器由于过热造成事故。
根据变压器容量大小不同，采用不同的冷却装置。 小容量变压器，绕组和铁芯所产生的热量经过变压器油与油箱内壁的 接触，以及油箱外壁与外界冷空气的接触而自然地散热冷却，无须任何 附加的冷却装置。
若变压器容量稍大些，可以在油箱外壁上焊接散热管，以增大散热面积。
大容量变压器的冷却装置
风冷：安装冷却风扇，以增强冷却效果。 强迫油循环水冷却器或强迫油循环风冷却器：
与风冷的区别在于循环油路中增设一台潜油泵，对油加压以增加冷 却效果。两种强迫循环冷却器的主要差别为冷却介质不同，前者为水， 后者为风。