2变压器的工作原理
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第2章 变压器的运行原理和特性
16
仅
E U 20 2
Y，d接线 D，y接线
U 1N k 3U 2 N
k
3U1N U2N
由于 R m R1 , X m X 1 ，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一 个Z m元件的电路。在 U1一定的情况下，I 0大小取决于Z m的大小。从运行角度 讲，希望 I 0 越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大 Z m，减小 I 0 ， 提高运行效率和功率因数。
使
用
1 与 I 0成线性关系； 1）性质上： 0 与 I 0 成非线性关系；
– 变压器各电磁量正方向
• 由于变压器中各个电磁量的大小和方向都随时间以 电源频率交变的，为了用代数式确切的表达这些量 的瞬时值，必须选定各电磁量的正方向，才能列式 子。 • 当某一时刻某一电磁量的瞬时值为正时，说明它与 实际方向一致； 当某一时刻某一电磁量的瞬时值为负时，说明它与 实际方向相反。 • 注：正方向是人为规定的有任选性，而各电磁量的 实际方向则由电磁定律决定。
习
（2）二次侧电动势平衡方程
U1
I 0
0
) (I 2
用
E U 20 2
（3）变比
U 1
U2
E 1
使
E 1
1
E 2
U 20
u2
仅
对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为 额定相电压之比，具体为 Y，d接线
U1N k 3U 2 N
8
供
22
仅
F F F 1 2 0 N I 或 N1 I 1 2 2 N1 I 0 N I I ( 2 ) I I ( 2 ) I I 用电流形式表示 I 2 0 0 1L 1 0 N1 k
仅
E U 20 2
Y，d接线 D，y接线
U 1N k 3U 2 N
k
3U1N U2N
由于 R m R1 , X m X 1 ，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一 个Z m元件的电路。在 U1一定的情况下，I 0大小取决于Z m的大小。从运行角度 讲，希望 I 0 越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大 Z m，减小 I 0 ， 提高运行效率和功率因数。
使
用
1 与 I 0成线性关系； 1）性质上： 0 与 I 0 成非线性关系；
– 变压器各电磁量正方向
• 由于变压器中各个电磁量的大小和方向都随时间以 电源频率交变的，为了用代数式确切的表达这些量 的瞬时值，必须选定各电磁量的正方向，才能列式 子。 • 当某一时刻某一电磁量的瞬时值为正时，说明它与 实际方向一致； 当某一时刻某一电磁量的瞬时值为负时，说明它与 实际方向相反。 • 注：正方向是人为规定的有任选性，而各电磁量的 实际方向则由电磁定律决定。
习
（2）二次侧电动势平衡方程
U1
I 0
0
) (I 2
用
E U 20 2
（3）变比
U 1
U2
E 1
使
E 1
1
E 2
U 20
u2
仅
对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为 额定相电压之比，具体为 Y，d接线
U1N k 3U 2 N
8
供
22
仅
F F F 1 2 0 N I 或 N1 I 1 2 2 N1 I 0 N I I ( 2 ) I I ( 2 ) I I 用电流形式表示 I 2 0 0 1L 1 0 N1 k
第二章 变压器的运行原理
答：变压器空载运行时也需要从电网吸收电功率，以供给变压器本身功 率损耗，它转化成热能消耗在周围介质中。小负荷用户使用大容量变压器时， 在经济、技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流 较大，而负荷小，电流负载分量小，即有功分量小，使电网功率因数降低， 输送有功功率能力下降；对用户来说投资增大，空载损耗也较大，变压器效 率低。
Electric Machinery
本章节重点和难点： 重点: (1)变压器空载运行时磁动势、电动势平衡关系，等值电路和相 量图； (2)变压器负载运行时磁动势、电动势平衡关系，等值电路和相 量图； (3)绕组折算前后的电磁关系； (4)变压器空载实验和短路实验，变压器各参数的物理意义； (5)变压器的运行特性。 难点: (1)变压器绕组折算的概念和方法; (2)变压器的等值电路和相量图； (3)励磁阻抗Zm与漏阻抗Z1的区别； (4)励磁电流与铁芯饱和程度的关系； (5)参数测定、标么值。
空载损耗约占额定容量的（0.2~1）%，随 容量的增大而减小。这一数值并不大，但因为 电力变压器在电力系统中用量很大，且常年接 在电网上，因而减少空载损耗具有重要的经济 意义。工程上为减少空载损耗，改进设计结构 的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激 光化硅钢片或应用非晶态合金。
Electric Machinery
漏电动势 : E1
2 2
fN 1 1
2 fN 1 1
Electric Machinery
E 1 j 2 f
N 1 1
I 0 j 2 fL 1 I 0 j I 0 x 1
I0
x 1 2 f
N1
2
为一次侧漏抗，反映漏磁通的作用。
Electric Machinery
本章节重点和难点： 重点: (1)变压器空载运行时磁动势、电动势平衡关系，等值电路和相 量图； (2)变压器负载运行时磁动势、电动势平衡关系，等值电路和相 量图； (3)绕组折算前后的电磁关系； (4)变压器空载实验和短路实验，变压器各参数的物理意义； (5)变压器的运行特性。 难点: (1)变压器绕组折算的概念和方法; (2)变压器的等值电路和相量图； (3)励磁阻抗Zm与漏阻抗Z1的区别； (4)励磁电流与铁芯饱和程度的关系； (5)参数测定、标么值。
空载损耗约占额定容量的（0.2~1）%，随 容量的增大而减小。这一数值并不大，但因为 电力变压器在电力系统中用量很大，且常年接 在电网上，因而减少空载损耗具有重要的经济 意义。工程上为减少空载损耗，改进设计结构 的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激 光化硅钢片或应用非晶态合金。
Electric Machinery
漏电动势 : E1
2 2
fN 1 1
2 fN 1 1
Electric Machinery
E 1 j 2 f
N 1 1
I 0 j 2 fL 1 I 0 j I 0 x 1
I0
x 1 2 f
N1
2
为一次侧漏抗，反映漏磁通的作用。
第10章_2变压器__电能的输送
(2010 亳 州 期 末 测 试 ) 如 图 10-2-4所示，L1和L2输电线，甲是电压互感器， 乙是电流互感器．若已知甲的变压比为500∶1， 乙的变流比为200∶1，并且已知加在电压表两端 的电压为220V，通过电流表的电流为5A，则输电 线的输送功率为( ) A．1.1 × 102W B．1.1 × 104W C．1.1 × 106W D．1.1 × 108W
点评：理想变压器的关系式：①电压关系： U1/U2=n1/n2(变压比)，即电压与匝数成正比． ②功率关系：P入=P出， 即I1U1=I2U2+I3U3+… ③电流关系：I1/I2=n2/n1(变流比)，即对只有 一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比．
2.变压器的动态分析
如图10-2-2，一理想变压器的原线 圈上接有正弦交变电压，其最大值保持 不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈 的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电 流为I2，输出功率为P2.当R增大时( ) A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大
【错解分析】1) 变压器空载时，电路的电流为零， ( U2 无能量的转不能用P = 来计算电功率． R (2)接通后次级线圈有电阻要消耗电能，由于 次级线圈内部存在电压降，所以次级线圈的端电压 不再是220V，而应以次级线圈为研究对象应用闭合 电路欧姆定律去求次级线圈的端电压． (3)由于次级线圈的端电压达不到灯泡的额定 电压，灯泡的实际功率要小于每盏灯的额定功率．
图10- 4 2-
解析：加在电压表两端的电压为220V，L1和 L2输电线两端的电压为500 × 220V；通过电流表 的电流为5A，输电线的电流为200 × 5A，则输电 线的输送功率为1.1 × 108W.只有D正确．
变压器的工作原理
变压器的工作原理一、引言变压器是一种电力设备，广泛应用于电力系统中，用于改变交流电的电压。
本文将详细介绍变压器的工作原理。
二、基本原理变压器是根据电磁感应定律工作的。
它由两个线圈（即主线圈和副线圈）和一个铁芯组成。
主线圈通常称为初级线圈，副线圈通常称为次级线圈。
铁芯由铁片叠压而成，可以有效地集中磁场。
三、工作过程1. 变压器的工作过程分为两个阶段：磁场变化和电压变化。
2. 当交流电通过主线圈时，产生的磁场会穿过铁芯并感应到副线圈中。
这个磁场的变化会在副线圈中产生电动势。
3. 根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
因此，如果主线圈中的电流变化较快，副线圈中的电动势也会相应地变化。
4. 通过选择合适的线圈匝数比例，可以实现输入电压与输出电压之间的变换。
四、变压器的转换比变压器的转换比是指主线圈匝数与副线圈匝数之间的比值。
转换比决定了输入电压和输出电压之间的关系。
1. 如果主线圈的匝数比副线圈多，那末输出电压将比输入电压高。
这种变压器称为升压变压器。
2. 如果主线圈的匝数比副线圈少，那末输出电压将比输入电压低。
这种变压器称为降压变压器。
五、变压器的效率变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
变压器的效率通常非常高，可以达到95%以上。
1. 变压器的损耗主要包括铁损耗和铜损耗。
2. 铁损耗是由于铁芯中的磁场变化而产生的能量损失。
3. 铜损耗是由于主线圈和副线圈中的电流通过导线时产生的电阻而产生的能量损失。
4. 为了提高变压器的效率，可以采用高导磁性材料创造铁芯，并选择合适的导线材料和截面积。
六、变压器的应用变压器在电力系统中有广泛的应用。
1. 电力输送：变压器用于改变输电路线中的电压，以减小输电损耗。
2. 电力分配：变压器用于将输电路线中的高压电转换为低压电，以供给家庭和工业用户。
3. 电子设备：变压器用于电子设备中，将电网中的高电压转换为适合设备使用的低电压。
4. 变频器：变压器用于变频器中，将电源的电压和频率转换为适合电动机的电压和频率。
第二部分 变压器 第二章 变压器
四、变压器铭牌： 用以标明该设备的额定数据和使用条件。 额定值：保证设备能正常工作，且能保证一
定寿命而规定的某量的限额。
1、额定容量： S N
视在功率，伏安，千伏安，兆伏安。 在稳定负载和额定使用条件下，加额定电压， 额定频率时能输出额定电流而不超过温升限值 的容量。对 三相变压器指三相容量之和。
（无功分量）
铁耗电流 IFe ：产生损耗
故
Im I IFe
（有功分量）
附：1、磁化电流波形分析（磁化曲线） 2、激磁电流波形分析（考虑磁滞损耗） 3、向量图
3、感应电势与激磁电流的关系： 主磁通所感应的电势与产生主磁通的磁化电流的
关系为： N1i m
e1
N1
d
dt
三、变压器的结构：
器身：铁心、绕组、绝缘和出线装置； 油箱； 冷却装置； 保护装置 （一）、铁芯：磁路部分。 含硅量高的(0.35~0.5mm)厚硅钢片迭压而成。 （为减少磁滞，涡流损耗）分为铁芯柱和铁轭两部分 结构的基本形式有芯式和壳式两种。
单相心式变压器
单相壳式 变压器
（二）绕组：电路部分。 高压绕组，低压绕组
U1
I1
F1
N1 I1
E1
I0
Zm
I 2 F2 N 2 I2
E2
2 E 2
I 2R2
U2 I2 Z L
2、磁动势平衡关系： 负载时建立主磁通的磁动势为 F1 F2 空由载空时载建到立负主 载磁，通电的源磁电动压势不为变，F0主磁通基本不变，
第2章 变压器的基本作用原理与理论分析
3、油枕 4、高低压绝缘套管 5、油标` 6、起吊孔
1、油箱
2、散热管
7、铭牌
18
大型电力变压器
19
五、变压器的额定值
1 额定容量S N (kVA) : 、
指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。
2 额定电流I1N 和I 2 N ( A) : 、
指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相 变压器中指的是线电流
铁轭
铁芯柱
铁芯叠片
装配实物
11
铁芯各种截面
充分利用空间
提高变压器容量
减小体积。
12
㈡、绕组
变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
按照绕组在铁芯中的排列方法分为：铁芯式和铁壳式两类 按照变压器绕组的基本形式分为：同芯式和交叠式两种．
1、铁芯式:
（1）、每个铁芯柱上都套有
高压绕组和低乐绕组。为了绝
3 额定电压U1N 和U 2 N (kV ) : 、
指长期运行时所能承受的工作电压（ 线电压）
U1N是指加在一次侧的额定 电压,U 2 N 是指一次侧加 U1N时二次的开路电压对三相变压器指的是线 . 电压.
20
三者关系：
单相 : S 三相 : S
N N
U 1 N I1 N U 2 N I 2 N 3U1N I1N 3U 2 N I 2 N
同理，二次侧感应电动势也有同样的结论。
则:
e2 N 2 d 0 2fN 2 m sin(t 90 0 ) E2 m sin(t 90 0 ) dt
有效值: E2 4.44 fN2m
相量:
E2 j 4.44 fN2m
25
⒉ E1﹑E2在时间相位上滞后于磁通 0 900. 其波形图和相量图如图2—8所示
变压器基本知识介绍
2、绕线方式 根据变压器要求不同，绕线的方式大致可分为以下几种：
2.1 一层密绕：布线只占一层，紧密的线与线间没有空隙，整 齐不可交叉堆积(如图6.1)
高频变压器制作方法
2.2 均等绕：在绕线范围内以相等的间隔进行绕线；间隔误差在20% 以内算合格(如图6.2)
2.3 多层密绕：在一个绕组一层无法绕完，必须绕至第二层或二层以 上
低频类变压器制作方法介绍
三、 配线
低频有针脚式和引脚式两种，其配线方法也不 相同（详情参见作业指导书）
低频类变压器制作方法介绍
四、 焊 锡
1. 操作步骤 1.1 将Pin 脚沾适量助焊剂。 1.2 焊锡：将脚插入锡槽，深度如下图所示。 1.3 焊锡后不得有漏焊、虚焊现象且焊锡光亮 2. 注意事项 2.1 焊锡时部间约为2-3秒，如果线包接有保险丝，不可焊得太久 2.2 焊温（作业指导书要求） 2.3 锡温需每隔两个小时测试并记录
变压器材料介绍
三、胶带（Tape）
2.高压测试：在测试条件AC4.0KV,50Hz 1mA 1min 下，将3圈胶 带均匀缠绕在导电圆棒上，使胶带与圆棒紧密接触，高压表 笔一支接圆棒，另一支接触胶带表面，胶带不击穿。
变压器材料介绍
四、漆包线（WIRE）
1.漆包线是一条铜线（或导体）经由处理将凡立水被覆在铜线 表面，由于凡立水有绝缘功能，此时铜线经由缠绕变成线圈， 即可用于电磁感应的各种应用 2.我们常用的漆包线：直焊性聚氨酯漆包线（QA）、聚酯漆包 线（QZ）、聚胺基甲酸脂漆（UEW）、聚脂瓷漆包线（PEW）等 3.漆包线耐热等级分为：A级（105°C）、E级（120°C）、B 级（130°C）、F级（155°C）、H级（180°C） 4.漆包线常识：2UEW 耐温120°C，可以直接焊锡；而PEW 耐 温155°C，180°C，焊锡时须脱漆皮
2.1 一层密绕：布线只占一层，紧密的线与线间没有空隙，整 齐不可交叉堆积(如图6.1)
高频变压器制作方法
2.2 均等绕：在绕线范围内以相等的间隔进行绕线；间隔误差在20% 以内算合格(如图6.2)
2.3 多层密绕：在一个绕组一层无法绕完，必须绕至第二层或二层以 上
低频类变压器制作方法介绍
三、 配线
低频有针脚式和引脚式两种，其配线方法也不 相同（详情参见作业指导书）
低频类变压器制作方法介绍
四、 焊 锡
1. 操作步骤 1.1 将Pin 脚沾适量助焊剂。 1.2 焊锡：将脚插入锡槽，深度如下图所示。 1.3 焊锡后不得有漏焊、虚焊现象且焊锡光亮 2. 注意事项 2.1 焊锡时部间约为2-3秒，如果线包接有保险丝，不可焊得太久 2.2 焊温（作业指导书要求） 2.3 锡温需每隔两个小时测试并记录
变压器材料介绍
三、胶带（Tape）
2.高压测试：在测试条件AC4.0KV,50Hz 1mA 1min 下，将3圈胶 带均匀缠绕在导电圆棒上，使胶带与圆棒紧密接触，高压表 笔一支接圆棒，另一支接触胶带表面，胶带不击穿。
变压器材料介绍
四、漆包线（WIRE）
1.漆包线是一条铜线（或导体）经由处理将凡立水被覆在铜线 表面，由于凡立水有绝缘功能，此时铜线经由缠绕变成线圈， 即可用于电磁感应的各种应用 2.我们常用的漆包线：直焊性聚氨酯漆包线（QA）、聚酯漆包 线（QZ）、聚胺基甲酸脂漆（UEW）、聚脂瓷漆包线（PEW）等 3.漆包线耐热等级分为：A级（105°C）、E级（120°C）、B 级（130°C）、F级（155°C）、H级（180°C） 4.漆包线常识：2UEW 耐温120°C，可以直接焊锡；而PEW 耐 温155°C，180°C，焊锡时须脱漆皮
第2章 变压器的工作原理和运行分析
SN SN ，I 2 N 3U 1 N 3U 2 N
注意！对于三相系统，额定值都是指线间值。
第二节 变压器空载运行
空载：一次侧绕组接到电源，二次侧绕组开路。 一、电磁现象
u1
Φm
i0
Φ 1σ
e1 e1σ
N1
N2
e2
u20
i
二、参考方向的规定
e
i i
e
e
三、变压原理、电压变比
对于变压器的原边回路，根据电路理论有：
u1 i0 r1 e1 e1
空载时 i0r1 和 e1σ 都很小，如略去不 计，则 u1 = - e1 。设外加电压 u1 按 正弦规律变化，则 e1 、Φ 和e2 也都 按正弦规律变化。 设主磁通 m sin t ，则：
u1
Φm
u1
Φm
e1
e2
ωt 0 180° 360°
现在的问题是，要产生上述大小的主磁通 Φm ，需 要多大（什么样）的激磁电流 Im ？
励磁电流的大小和波形受磁路饱和、磁滞及涡 流的影响。
1、磁路饱和对励磁电流的影响
mm mm
i0 tt
00
i0i0 tt
00
i0 i0
tt
tt
磁路不饱和时，i0 ∝φ，其波形为正弦波。
磁路饱和时，i0与φ 不成线性关系，φ越大，磁路 越饱和，i0/φ比值越大，励磁电流的波形为尖顶波。
六、漏抗 漏电势的电路模型与励磁特性的电路模型类似， 只是漏磁通所经路径主要为空气，磁阻大，磁通量 小，磁路不饱和，因此可以忽略漏磁路的铁耗，即 漏电势的电路模型中的等效电阻为零，即漏电势
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A、增大油面和空气的接触面
Ｂ、保证油箱内总是充满油
Ｃ、减小油面和空气的接触面
Ｄ、调节油量
例21 变压器的铁芯由（B）和鉄轭两 部分组成。 Ａ、绝缘套管 Ｂ、铁芯柱 Ｃ、线圈
例22 变压器的铁芯采用（C ） 的硅 钢片叠压而成。 Ａ、导电性能好 Ｂ、导磁性能差 Ｃ、导磁性能好
例23 变压器的铁芯采用导磁性能好的 硅钢片叠压而成，能减小变压器 的（A ）。
Ａ、一次侧绕组 Ｂ、二次侧绕组 Ｃ、高压绕组 Ｄ、电压绕组
）。
例７变压器高压绕组的电压一定 （A ）低压绕组的电压。
Ａ、高于 Ｂ、等于 Ｃ、低于 例８变压器高压绕组的电流一定 （ C ）低压绕组的电流。 Ａ、高于 Ｂ、等于 Ｃ、低于
例９变压器的变化比等于（ A ）之 比。 Ａ、一、二侧感应电势有效值 Ｂ、一、二侧感应电势最大值 Ｃ、一、二侧感应电势瞬时值
例17 变压器的铁芯结构一般分为 （A ）。 Ａ、 心式 Ｃ、 混合式 Ｂ、 壳式 Ｄ、 构架式
例18 变压器的铁芯采用的硅钢片主要 有（B）。 Ａ、热铸式 Ｂ、冷轧 Ｃ、热轧
例19 变压器的高低压绕组的排列方式有
（AC）。
A、交叠式
B、壳式
C、同心式 D、框式
例20 变压器储油室的主要作用是（BC）。
（ B
）进行变换。
A、直流电能
B、交流电能
C、热能
例4 远距离输送电能时，采用高压输电是 为了减小（ A ）上的能量损耗。
A 、发电机
B、变压器 C、输电线
例5 在单相变压器闭合的铁芯上绕有
两个（C ）的绕组。
A、互相串联
B、互相并联
C、互相绝缘
例6 在单相变压器的两个绕组中，与电
源连接的一侧为（ A
电力变压器
第一讲 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
一、变压器的工作原理
▲ 变压器是静止的电气设备 ▲ 利用电磁感应原理工作 ▲ 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
▲ 当二次绕组与负载接通时，二次绕 组才有电能输出 ▲ 主磁通是交变磁通，同时与一、二 次绕组交链，在两侧绕组中分别产生交 流电势
介质是（A ）。
Ａ、水 Ｂ、油 Ｃ、风
例28 变压器的铁芯是变压器的电 路部分。 （ N ） 例29 变压器的铁芯结构一般分为 心式和壳式两种。（ Y ）
例30 变压器的调整电压的分接引线一
般从低电压绕组引出。（N ）
★变压器的型号 ★变压器的技术参数
一、变压器型号
★变压器分类特征的代号
★变压器的额定容量
★高压绕组的额定电压
★例如：型号SFZ-10000/110
★表示三相、自然循环风冷、 有载调压的电力变压器，其额 定容量为10000kVA，高压绕 组电压为110kV
二、变压器技术参数
（一）相数
★单相和三相两种
★特大型变压器常制成单相，组 成三相变压器组
（三）绝缘
变压器内部绝缘材料有： 变压器油、绝缘纸板、电缆纸等
（四）分接开关
▲有级调整电压方法 ▲调压电路 ▲分接开关 ▲常在高压绕组上引出分接
（五）油箱
▲是油浸式变压器的外壳
▲分为吊器身式和吊箱壳式
（六）冷却装置
▲起散热作用
▲变压器油、油箱外壁及空气冷却
▲散热管
▲冷却风扇 ▲强迫油循环水冷却器、强迫油循 环风冷却器
Ａ、铁损耗 Ｂ、铜损耗 Ｃ、机械损耗
例24 变压器的绕组一般都是用绝缘纸
包的（B ）或铝线绕制而成。
Ａ、绝缘
Ｂ、铜线
Ｃ、硅钢片
例25 油浸式变压器的器身放置于装满变压
油的（C ）中。
Ａ、油枕
Ｂ、储油柜
Ｃ、油箱
例26 变压器的冷却装置是起（ Ａ、散热 Ｂ、绝缘
A
）作用的。
Ｃ、降压
例27在大型变压器中，采用强迫油 循 环水冷却器时，冷却器中的冷却
（七）储油柜（油枕）
▲位于油箱上方 ▲通过气体继电器与油箱相通 ▲保证油箱内总充满油，减小油面
与空气的接触
（八）安全气道（防爆管）
当变压器内部发生严重故障， 气体继电器失灵时，保护变压器不 受损害
（九）吸湿器
保持储油柜内上部空气干燥， 避免变压器油被污染。
（十）气体继电器
当变压器内部发生故障产生气 体或油箱漏油时，接通信号，保护 变压器。
（十一）绝缘套管
▲内部的高、低压引线是通过绝缘 套管引导油箱外部的
▲起固定引线和对地绝缘作用
▲由带电部分和绝缘部分组成
例1 变压器是一种（ B
A、旋转
）的电气设备。
B、静止 C、运动
例2 变压器是利用（A ）工作的。
A、电磁感应原理
B、电磁力原理
C、电路定律
例3 变压器利用电磁感应原理，可以对
例10 变压器是利用电磁感应原理将一
种电压等级交流电能转变为同一
种电压等级的交流电能。（N ）
例11 在单相变压器的两个绕组中，输出电
能的一侧叫做二次侧绕组。（Y ）
例12 在单相变压器的两个绕组中，与电源
连接的绕组叫做高压绕组。（N ）
例13频率为f的交流电源的电压加到 变压器的一次绕组，若一、二次 侧绕组匝数分别为N1、N2，则二 次侧绕组中的感应电势为
E1 4.44 fN1m E2 4.44 fN2m
E1 N1 k变比 E2 N 2
E1 N1 U1 k E2 N 2 U 2
U1I1 U 2 I 2
I1 U 2 N 2 1 I 2 U1 N1 K
二、变压器的结构
（一）铁芯
1.铁芯结构
▲铁芯是变压器的磁路部分 ▲由铁芯柱和铁轭组成 ▲分为心式和壳式两类
E2 4.44 fN2m
组匝数分 别为1000和200，则该变压器的变比
为（C
Ａ、１ Ｂ、４ Ｃ、５
）。
例15 变压器的一、二次的电流有效值之
比可近似的与（A
）成反比。
Ａ、一、二次侧绕组匝数
Ｂ、一、二次电压有效值之比
Ｃ、一、二次侧感应电势之比
例16 构成变压器铁芯部分的有（BC）。 Ａ、油箱 Ｂ、铁芯柱 Ｃ、铁轭 Ｄ、油枕
2.铁芯材料
▲铁芯材料的导磁性要好 ▲铁芯采用硅钢片叠成 ▲硅钢片有冷轧、热轧之分 ▲常用的冷轧硅钢片有0.35mm、 0.30mm、0.27mm等多种 ▲硅钢片之间是绝缘的
（二）绕组
▲绕组是变压器的电路部分
▲由铜线和铝线绕制而成
▲有高、低压绕组之分
▲有一次、二次绕组之分
▲排列方式有同心式和交叠式两种
Ｂ、保证油箱内总是充满油
Ｃ、减小油面和空气的接触面
Ｄ、调节油量
例21 变压器的铁芯由（B）和鉄轭两 部分组成。 Ａ、绝缘套管 Ｂ、铁芯柱 Ｃ、线圈
例22 变压器的铁芯采用（C ） 的硅 钢片叠压而成。 Ａ、导电性能好 Ｂ、导磁性能差 Ｃ、导磁性能好
例23 变压器的铁芯采用导磁性能好的 硅钢片叠压而成，能减小变压器 的（A ）。
Ａ、一次侧绕组 Ｂ、二次侧绕组 Ｃ、高压绕组 Ｄ、电压绕组
）。
例７变压器高压绕组的电压一定 （A ）低压绕组的电压。
Ａ、高于 Ｂ、等于 Ｃ、低于 例８变压器高压绕组的电流一定 （ C ）低压绕组的电流。 Ａ、高于 Ｂ、等于 Ｃ、低于
例９变压器的变化比等于（ A ）之 比。 Ａ、一、二侧感应电势有效值 Ｂ、一、二侧感应电势最大值 Ｃ、一、二侧感应电势瞬时值
例17 变压器的铁芯结构一般分为 （A ）。 Ａ、 心式 Ｃ、 混合式 Ｂ、 壳式 Ｄ、 构架式
例18 变压器的铁芯采用的硅钢片主要 有（B）。 Ａ、热铸式 Ｂ、冷轧 Ｃ、热轧
例19 变压器的高低压绕组的排列方式有
（AC）。
A、交叠式
B、壳式
C、同心式 D、框式
例20 变压器储油室的主要作用是（BC）。
（ B
）进行变换。
A、直流电能
B、交流电能
C、热能
例4 远距离输送电能时，采用高压输电是 为了减小（ A ）上的能量损耗。
A 、发电机
B、变压器 C、输电线
例5 在单相变压器闭合的铁芯上绕有
两个（C ）的绕组。
A、互相串联
B、互相并联
C、互相绝缘
例6 在单相变压器的两个绕组中，与电
源连接的一侧为（ A
电力变压器
第一讲 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
一、变压器的工作原理
▲ 变压器是静止的电气设备 ▲ 利用电磁感应原理工作 ▲ 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
▲ 当二次绕组与负载接通时，二次绕 组才有电能输出 ▲ 主磁通是交变磁通，同时与一、二 次绕组交链，在两侧绕组中分别产生交 流电势
介质是（A ）。
Ａ、水 Ｂ、油 Ｃ、风
例28 变压器的铁芯是变压器的电 路部分。 （ N ） 例29 变压器的铁芯结构一般分为 心式和壳式两种。（ Y ）
例30 变压器的调整电压的分接引线一
般从低电压绕组引出。（N ）
★变压器的型号 ★变压器的技术参数
一、变压器型号
★变压器分类特征的代号
★变压器的额定容量
★高压绕组的额定电压
★例如：型号SFZ-10000/110
★表示三相、自然循环风冷、 有载调压的电力变压器，其额 定容量为10000kVA，高压绕 组电压为110kV
二、变压器技术参数
（一）相数
★单相和三相两种
★特大型变压器常制成单相，组 成三相变压器组
（三）绝缘
变压器内部绝缘材料有： 变压器油、绝缘纸板、电缆纸等
（四）分接开关
▲有级调整电压方法 ▲调压电路 ▲分接开关 ▲常在高压绕组上引出分接
（五）油箱
▲是油浸式变压器的外壳
▲分为吊器身式和吊箱壳式
（六）冷却装置
▲起散热作用
▲变压器油、油箱外壁及空气冷却
▲散热管
▲冷却风扇 ▲强迫油循环水冷却器、强迫油循 环风冷却器
Ａ、铁损耗 Ｂ、铜损耗 Ｃ、机械损耗
例24 变压器的绕组一般都是用绝缘纸
包的（B ）或铝线绕制而成。
Ａ、绝缘
Ｂ、铜线
Ｃ、硅钢片
例25 油浸式变压器的器身放置于装满变压
油的（C ）中。
Ａ、油枕
Ｂ、储油柜
Ｃ、油箱
例26 变压器的冷却装置是起（ Ａ、散热 Ｂ、绝缘
A
）作用的。
Ｃ、降压
例27在大型变压器中，采用强迫油 循 环水冷却器时，冷却器中的冷却
（七）储油柜（油枕）
▲位于油箱上方 ▲通过气体继电器与油箱相通 ▲保证油箱内总充满油，减小油面
与空气的接触
（八）安全气道（防爆管）
当变压器内部发生严重故障， 气体继电器失灵时，保护变压器不 受损害
（九）吸湿器
保持储油柜内上部空气干燥， 避免变压器油被污染。
（十）气体继电器
当变压器内部发生故障产生气 体或油箱漏油时，接通信号，保护 变压器。
（十一）绝缘套管
▲内部的高、低压引线是通过绝缘 套管引导油箱外部的
▲起固定引线和对地绝缘作用
▲由带电部分和绝缘部分组成
例1 变压器是一种（ B
A、旋转
）的电气设备。
B、静止 C、运动
例2 变压器是利用（A ）工作的。
A、电磁感应原理
B、电磁力原理
C、电路定律
例3 变压器利用电磁感应原理，可以对
例10 变压器是利用电磁感应原理将一
种电压等级交流电能转变为同一
种电压等级的交流电能。（N ）
例11 在单相变压器的两个绕组中，输出电
能的一侧叫做二次侧绕组。（Y ）
例12 在单相变压器的两个绕组中，与电源
连接的绕组叫做高压绕组。（N ）
例13频率为f的交流电源的电压加到 变压器的一次绕组，若一、二次 侧绕组匝数分别为N1、N2，则二 次侧绕组中的感应电势为
E1 4.44 fN1m E2 4.44 fN2m
E1 N1 k变比 E2 N 2
E1 N1 U1 k E2 N 2 U 2
U1I1 U 2 I 2
I1 U 2 N 2 1 I 2 U1 N1 K
二、变压器的结构
（一）铁芯
1.铁芯结构
▲铁芯是变压器的磁路部分 ▲由铁芯柱和铁轭组成 ▲分为心式和壳式两类
E2 4.44 fN2m
组匝数分 别为1000和200，则该变压器的变比
为（C
Ａ、１ Ｂ、４ Ｃ、５
）。
例15 变压器的一、二次的电流有效值之
比可近似的与（A
）成反比。
Ａ、一、二次侧绕组匝数
Ｂ、一、二次电压有效值之比
Ｃ、一、二次侧感应电势之比
例16 构成变压器铁芯部分的有（BC）。 Ａ、油箱 Ｂ、铁芯柱 Ｃ、铁轭 Ｄ、油枕
2.铁芯材料
▲铁芯材料的导磁性要好 ▲铁芯采用硅钢片叠成 ▲硅钢片有冷轧、热轧之分 ▲常用的冷轧硅钢片有0.35mm、 0.30mm、0.27mm等多种 ▲硅钢片之间是绝缘的
（二）绕组
▲绕组是变压器的电路部分
▲由铜线和铝线绕制而成
▲有高、低压绕组之分
▲有一次、二次绕组之分
▲排列方式有同心式和交叠式两种