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苏州电工培训：变压器 一、电力变压器的基本结构 电力变压器主要由铁心和绕组构成，统称为器身。油箱及其他附件是为变压器安全可靠运行设置的。 二、变压器基础知识 （一）概述 电力变压器（以下简称变压器） 是用来改变交流电压大小的电气设备。它根据电磁感应的原理，把某一等级的交流电压变换成另一等级的交流电压，以满足不同负荷的需要。因此变压器在电力系统和供用电系统中占有很重要的地位。 发电机输出的电压，由于受发电机绝缘水平的限制，通常为6.3kV、10.5kV，最高不超过20kV。用这样低的电压进行远距离输电是有困难的。因此当输送一定功率的电能时，电压越低，则电流越大，电能有可能大部分消耗在输电线的电阻上。所以只能用升压变压器将发电机的端电压升高到几万伏或几十万伏，以降低输送电流，减少输电线路上的能量损耗而又不增大导线截面将电能远距离输送出去。 输电线路将几万伏或几十万伏高电压的电能输送到负荷区后，必须经过降压变压器将高电压降低到适合于用电设备使用的低电压。为此，在供用电系统中需要大量的降压变压器，将输电线路输送的高电压变换成各种不同等级的电压，以满足各类负荷的需要。 当多个电站联合起来组成一个电力系统时，除需要输电线路等设备外，也要依靠变压器把各种电压不相等的线路连接起来，形成一个系统。所以变压器在电力系统中，是不可缺少的重要设备。 变压器分为电力变压器和特种变压器。电力变压器又分为油浸式和干式两种。目前，油浸式变压器用作升压变压器、降压变压器、联络变压器和配电变压器，干式变压器只在部分配电变压器中采用。 电力变压器可以按绕组耦合方式、相数、冷却方式、绕组数、绕组导线材质和调压方式分类。但是，这样的分类包含不了变压器的全部特征，所以在变压器型号中往往要把所有的特征均表达出来，并标记以额定容量和高压绕组额定电压等级。 表3－1 电力变压器的分类及其代表符号 分类 类别 代表符号 绕组耦合方式 自耦 O 相数 单相 三相 D S 冷却方式 油浸自冷 干式空气自冷 干式浇注绝缘 油浸风冷 油浸水冷 强迫油循环风冷 强迫油循环水冷 -（或J） G C F S FP SP 绕组数 双绕组 三绕组 - S 绕组导线材质 铜 铝 - L 调压方式 无励磁调压 有载调压 - Z 例如：SFP-6300/35表示三相强迫油循环风冷铜线绕组，额定容量为6300kVA，高压绕组额定电压为35kV电力变压器。 S7－315/10表示三相油浸自冷式铜线绕组，额定容量为315kVA，高压绕组额定电压为10kV电力变压器。设计序号7为低损耗型。 （二）变压器的工作原理 变压器是根据电磁感应原理工作的。图3－3是单相变压器的原理图。图中，在闭合的铁芯上，绕有两个互相绝缘的绕组，其中，接入电源的一侧叫一次侧绕组，输出电能的一侧叫二次侧绕组。当交流电源电压U1加到一次侧绕组后，就有交流电流I1通过该绕组，在铁芯中产生交变磁通Ф。这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，两个绕组中分别产生感应电势E1和E2。这时，如果二次侧绕组与外电路的负载接通，便有电流I2流入负载，即二次侧绕组有电能输出。 根据电磁感应定律可以导出： 一次侧绕组感应电动势值 E1=4.44fN1BmS*10-4(V) 二次侧绕组感应电动势值 E2=4.44fN2BmS*10-4(V) 式中 f－电源频率，Hz，工频为50Hz； N1－一次侧绕组匝数，匝； N2－二次侧绕组匝数，匝； Bm－铁芯中磁通密度的最大值，T； S－铁芯截面积，cm2。 由上式得出： E1/E2=N1/N2 由此可见，变压器一、二次侧感应电动势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。 由于变压器一、二次侧的漏电抗和电阻都比较小，可以忽略不计，因此可近似的认为：U1=E1；U2=E2。于是： U1/U2=E1/E2=N1/N2=K 式中 K－变压器变压比。 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，匝数多的一边电压高，匝数少的一边电压低。这就是变压器能够改变电压的道理。 在一、二次绕组电流I1、I2的作用下，铁芯中总的磁势为： I1N1+I2N2=I0N1 式中，I0－变压器的空载励磁电流。 由于I0比较小，在数值上可以忽略不计，因此上式可改写为： I1N1+I2N2=I0N1=0 则 I1N1=-I2N2 于是从数值上有如下关系： I1/I2=N2/N1=1/K 由此可见，变压器一、二次电流之比与