电力变压器的基本结构和额定值
电机学-变压器
2、磁滞电流分量Ih ：Ih与-E1同相位，
是有功分量电流。
3、涡流电流分量Ie： Ie与-E1同相位
Ie由涡流引起的，与涡流损耗对应，
所以：又由于Ih和Ie同相位，合并称为铁耗电流分量，用IFe表示。
空载时励磁电流
❖ Iu——磁化电流，无功性质，为主要分量 ❖ Ife——铁耗电流，有功性质，产生磁滞（Ih）
e2有效值E2 E2m / 2 2f N2 m
图2-8
2、电压变比
❖ 变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 ❖ 电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。 ❖ 略去电阻压降和漏磁电势
k U1 E1 N1 U 20 E2 N2
四、励磁电流的三个分量
❖ 忽略电阻压降和漏磁电势，则U1＝E1＝4.44fN1m。 m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也 为一定值
k＝N1/N2＝1
一)次级电流的归算值
归算前后磁势应保持不变
I
' 2
N
' 2
I2N2
I
' 2
I2
N2
N
' 2
I2
N2 N1
I2 / k
❖ 物加理 了k意倍义。：为当保用持N磁2＝势N不1替变代。了次N级2电，流其归匝算数值增 减小到原来的1／k倍。
二)次级电势的归算值
归算前后次级边电磁功率应不变 ❖ E2I2＝E2I2
❖ 励磁电流的值决定于主磁通 m，即决
定于E1。
u1≈E1=4.44fN1Φm
电磁现象
返回
2、基本方程式
返回
3、归算
❖ 绕组归算——用一假想的绕组替代其中一个 绕组使成为k＝1的变压器。
变压器的基本结构和额定值
第三章变压器1.变压器的定义:它是一种静止的电机,通过线圈间的电磁感应关系，将某一等级的交流电压转换为同频率的另一等级的交流电压.2.变压器的用途：3.电力变压器:用于电力系统升、降电压的变压器。
3。
1 变压器的基本结构和额定值一、变压器的基本结构1。
铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架.铁心由铁心柱和铁轭两部分构成.铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。
①材料：0。
35mm厚涂有绝缘漆膜的硅钢片，导磁性能好，可减少铁损;②铁心结构：心式和壳式；③迭片方式：交迭式迭装2。
绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或铝绝缘导线绕制而成。
一次绕组(原绕组):输入电能二次绕组(副绕组）:输出电能它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用,一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。
其中，两个绕组中,电压较高的称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。
从高、低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。
由于同心式绕组结构简单，制造方便,所以，国产的均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压器中.3。
油箱和冷却装置:变压器油的作用:绝缘和冷却4。
绝缘套管:用于引线5。
保护装置和其他二、变压器的分类1、用途分:升压变压器、降压变压器；2、相数分：单相变压器和三相变压器；3、线圈数：双线圈变压器、三线圈变压器和自耦变压器;4、铁心结构：心式变压器和组式变压器;5、冷却介质和冷却方式：油浸式变压器和干式变压器等;6、容量大小:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。
三、变压器的型号和额定值1、型号:表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容。
例如：SL —500/10:表示三相油浸自冷双线圈铝线，额定容量为500kVA ，高压侧额定电压为10kV 级的电力变压器. 2、额定值：额定值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。
变压器的基本结构和运行分析
第七章变压器的基本结构和运行分析在工农业生产及社会生活的各个方面，存在着千差万别的用电设备，不同的用电设备常常需要接在各种不同等级电压的电源上。
例如，家用电器一般接在电压为220V的电源上；三相异步电动机一般接在电压为380V的电源上；我国电力机车接在电压为25KV的接触网上。
为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的电压。
这种电气设备就是变压器。
变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一种静止的电气设备，它可以将输入的一种等级电压的交流电能变换成同频率的另一种等级电压的交流电能输出。
本章在介绍变压器基本结构和工作原理的基础上，分析变压器空载运行、负载运行的电磁关系，得出变压器的各种平衡方程、等效电路和运行特性。
并简要介绍自耦变压器和互感器的原理和作用。
第一节变压器的基本结构、分类及铭牌变压器的基本结构部件是铁心和绕组，由它们组成变压器的器身。
为了改善散热条件，大、中容量变压器的器身浸入盛满变压器油的封闭油箱中，各绕组与外电路的连接则经绝缘套管引出。
为了使变压器安全可靠地运行，还设有储油柜、气体继电器和安全气道等附件，如图7-1所示。
图7-1 电力变压器外型一、变压器的基本结构变压器由铁心、绕组、油箱及附件等3大部分组成。
下面以油浸式电力变压器为例来分别介绍。
1．铁心铁心既作为变压器的磁路；又作为变压器的机械骨架。
为了提高导磁性能、减少交变磁通在铁心中引起的损耗，变压器的铁心都采用厚度为0.35-0.5ｍｍ的电工钢片叠装而成。
电工钢片的两面涂有绝缘层，起绝缘作用。
大容量变压器多采用高磁导率、低损耗的冷轧电工钢片。
电力变压器的铁心一般都采用心式结构，其铁心可分为铁心柱（有绕组的部分）和铁轭（联接两个铁心柱的部分）两部分。
绕组套装在铁心柱上，铁轭使铁心柱之间的磁路闭合，如图7-2所示。
在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时，多采用交叠式装配，使各层的接缝不在同一地点，这样能减少励磁电流，但缺点是装配复杂，费工费时。
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
电机学复习重点整理
第一章变压器1.变压器基本工作原理，基本结构、主要额定值变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备，它在电力系统，变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用，以满足电能的传输，分配和使用。
变压器的原理是基于电磁感应定律，因此磁场是变压器的工作媒介变压器基本结构组成：猜测可能出填空题或选择题三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类变压器的型号和额定值~考法：例如解释S9-1250/10的各项数值的含义2.变压器空载和负载运行时的电磁状况；空载电流的组成、作用、性质。
变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上，其二次侧开路，这种运行状态称为变压器的空载运行。
变压器空载运行原理图、变压器一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行方式， 称为变压器的负载运行方式。
变压器负载运行原理图实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。
通过磁化曲线推得的电流波形可以发现： 空载电流（即励磁电流）呈尖顶波，除了基波外， 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。
；产生主磁通所需要的电流称为励磁电流，用m i 表示； 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势，用 m F 表示。
变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ，即空载电流0i 建立主磁通，所以空载电流0i 就是励磁电流m i ，即m 0i i = 同理，空载磁动势0F 就是励磁磁动势，即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时，变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈， 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。
铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。
2121N N E E =因此，空载电流的大小与铁芯的磁化性能，饱和程度有密切的关系。
3. }4. 变压器变比的定义；磁动式平衡关系的物理含义，用此平衡关系分析变压器的能量传递；变压器折算概念和变压器折算方法，变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中，一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比，用k 表示，即k =变压器负载运行时，作用于变压器磁路上111N I F •=和222N I F •=两个磁动势。
第二章 变压器的基本作用原理与理论分析
Page: 18
Date:2013-7-14
第三节 变压器负载运行 一、物理现象
Page: 19
Date:2013-7-14
二、基本方程式
磁动势平衡式： I1 N 1 I 2 N 2 I m N 1
电流表达式： I1 I m I 2 N 2 N1
Page: 25 Date:2013-7-14
第四节
一、定义：
标幺值
某物理量实际值 标幺值 = 该物理量的基值 二、基值： 电压基值：额定电压。 容量基值：额定容量。 电流和阻抗基值：由电路基本规律算得。
S1b S N，U1b U1 N，I1b S1b U1b I1 N，Z1b U1b I1b 。
2、绕组
同心式：高低压绕组同心，低压绕组靠近铁芯。
交叠式：高低压绕组交叠，低压绕组靠近铁轭。
高压 绕组 低压 绕组
铁芯式变压器
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铁壳式变压器
Date:2013-7-14
3、变压器油：起绝缘和散热的作用。 4、油箱：
5、绝缘套管：由导电杆和瓷套等组成。
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Date:2013-7-14
设主磁通 m sin t ，则：
d e1 N 1 N 1 m cos t E1m sin(t 90) dt d e2 N 2 N 2 m cos t E 2 m sin(t 90) dt
其有效值形式为
I m ( gm jbm )( E1 )
化成阻抗的形式为： E1 I m ( rm jx m ) I m Z m
其中： rm
gm bm ，x m 2 2 2 2 gm bm gm bm
电力知识-变压器的基本结构
变压器的基本结构
变压器主要由：铁芯、绕组、绝缘以及辅助设备组成。
1、铁芯铁芯是变压器的磁路部分，又作为器身骨架。
为了减少磁滞和涡流损失，提高导磁性能，多采用导磁性能较好的 0.35 或 0.5mm 厚的冷扎硅钢片叠装而成，各片间彼此绝缘。
铁芯分为芯式和壳式两种。
电力变压器的铁芯结构型式普遍采用芯式铁芯。
叠装而成的铁芯用特殊的夹件结构夹紧。
为了防止铁芯悬浮放电，铁芯必须一点接地。
2、绕组绕组是变压器的电路部分，常用导电性能较好的铜线或铝线绕制而成。
匝数多的绕组则工作电压高，称为高压绕组；匝数少的绕组则工作电压低，称为低压绕组。
不论是高压还是低压绕组，接在电压侧的称为原绕组或一次绕组，接负载侧的称为副绕组或二次绕组。
一般电力变压器绕组也都是采用同心绕组，将高、低压绕组同心的套装在铁芯上，且低压在里，高压在外。
3、绝缘变压器的内部绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分。
主绝缘是指绕组对地之间，相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘。
纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部分之间，例如层间、匝间、绕组与静电屏蔽之间的绝缘。
4、辅助设备。
指油箱、油枕、呼吸器、压力释放装置、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、净油器等。
第二章变压器基本作用原理
第二章变压器基本作用原理
问题3：空载电流产生的磁通大小如何确定？ 结论2：外施电压大小决定感应电势大小，感
应电势大小决定了磁通量大小。 提示：分析变压器问题要从外施电压开始！
第二章变压器基本作用原理
三．感应电势及磁通关系表达式、电压变比
根据上述结论2可知，感应电势E1外施电压U1存在平衡关系 （几乎相等），这个平衡包括了幅值、频率及相角之间的近 似。
无功电流的性质。
✓ 激磁电流是空载电流的主要组成部 分。
你能否理解 m 和 I 同相位和含义？
第二章变压器基本作用原理
五．磁滞现象对励磁电流的影响
由于磁滞效应，磁化曲线的上升段和下降段不一致，使得励 磁电流波形不对称，可分解为一个尖顶波和一个超前 90˚ 的
正弦波。该正弦分量称为磁滞电流分量，与 m同相位，是
第二章变压器基本作用原理
第三节 变压器负载运行
第二章变压器基本作用原理
一． 物理现象
I. 磁势平衡概念
楞次定律及交变磁场中线圈特性回顾 为什么说付方线圈对磁路中磁通的表现为去磁
作用？ 回答（注意逻辑顺序） 1. 原边施加的电压是否改变？ 2. 和空载条件下相比，磁通是否改变？ 3. 如果原方电流不变，则电势平衡将不再成立。 4. 结论：磁势平衡的真谛在于，负载后原付方项
干式变压器铁心及线圈
第二章变压器基本作用原理
安装中的三相电力变压器
第二章变压器基本作用原理
变压器铭牌
第二章变压器基本作用原理
二、变压器的额定值
额定容量SN ：额定条件下使用时输出能力的保 证值。
额定电压：空载时额定分接头上的电压保证值。 额定电流：由额定容量和额定电压计算所得。
单相变压器：
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
l 铁芯
变压器的主磁路，为了提高导磁性能和 减少铁损，用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆 的冷轧硅钢片叠成。
铁心同时又是套装绕组的骨架。铁心由铁 心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上套绕组， 铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。
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电力变压器的基本结构和额定值
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
油箱的顶盖上要有一排气管（安全气道），排 气管的上端部装有一定厚度的玻璃板。由于变 压器发生严重事故时进行保护。
绝缘套管 将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的 绝缘，担负着固定的作用。
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
电力变压器的基本结构 和额定值
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2020/11/27
电力变压器的基本结构和额定值
变压器的基本作用原理与理论分析
本章主要以单相变压器为例进行分析 1、以电力变压器为对象掌握变压器的结构 2、掌握变压器的额定值的含义 3、掌握变压器空载运行分析 4、掌握变压器负载运行分析 5、熟练掌握标幺值概念 6、了解变压器参数测定的方法 7、了解变压器的运行性能
变压器基本结构
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
• 铁壳式变压器：铁心柱在中间，铁轭周边环绕， 把绕组包围起来。结构比较坚固，制造工艺复杂， 高压绕组与铁心柱较近，绝缘比较困难。多用于电 压低而电流大的特殊场合，如电炉用变压器。绕组 采用交叠式绕组，或称为饼式绕组，如图半线饼和 线饼。
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电力变压器的基本结构和额定值
电力变压器的基本结构和额定值
9.0 变压器概述 9.1 变压器的基本结构 9.2 变压器的额定值
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器是一种静止的电气设备， 根 据电磁感应原理，将一种形态（电压、 电流、相数）的交流电能， 转换成另 一种形态的交流电能。
变压器概述
➢按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。
➢按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变 压器。 ➢按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变 压器和充气式变压器。
➢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。
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器图片 （电力变压器）
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器图片 （电力变压器）
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器图片 （特种变压器）
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器图片 （仪用互感器）
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器的额定值
额定值
•指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功 率。
• 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。
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器的额定值
•指长期运行时所能承受的工作电压
• 是指加在一次侧的额定电压， 是指一 次侧加额定电压，二次侧开路时的电压，对三相 变压器指的是线电压。
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器的分类
•电力变压器（升压、降炉、整流）
•仪用互感器（电压、电流互感器、脉冲变
压
器，阻抗匹配变压器）
•实验用变压器（高压、调压）
•按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。
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电力变压器的基本结构和额定值
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器的额定值
•三者关系：
•此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。
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电力变压器的基本结构和额定值
•变压器的额定值
•例1、一台三相变压器，额定容量SN=100KVA，额定电压 U1N/U2N=35000/400V，求一次、二次侧的额定电流。
电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器图片 （电子、脉冲变压器）
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
变压器图片 （电子、脉冲变压器）
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器概述
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变压器概述
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电力变压器的基本结构和额定值
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
l 油箱 油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油 是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用 的管子（散热器或冷却器）。
•油箱多为椭圆形和长方形。为了防止潮气浸入， 油箱内部和外界空气隔离。
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变压器基本结构
变压器基本结构
•图中：C为铁心柱；Y为铁轭
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
每层铁心由几片冲片组合而成，冲片有固定的形 状和尺寸。每两层的冲片组合采用不同的排列方式， 便于在接缝处错开，减小涡流流动，减少紧固件使结 构简单。
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变压器基本结构
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
l 带绝缘的绕组 变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
分为铁芯式和铁壳式。
• 铁芯式变压器：每个铁心柱上都有高压和低压 两个绕组，低压靠近铁心柱；制造工艺简单，绝缘 容易。多用于电力系统当中。绕组采用同芯式绕组。
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器油 一般的变压器内部都有变压器油，变压器油起两个
作用。 一是利用变压器油的较大介质常数，增强绝缘； 二是通过变压器油把热量传送到铁箱表面，进行散
热。
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器的额定值
型号 型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等 级、冷却方式等内容，表示方法为
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变压器基本结构
•不同种类的变压器其基本结构不同，下面以油浸式 电力变压器为例说明变压器的基本结构。
•1、铁心 •2、带绝缘的绕组 •3、油箱 •4、绝缘套管 •5、变压器油
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器基本结构
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为了满足油箱呼吸作用的需要，同时减小油与空 气的接触面积以降低油的氧化速度和浸入变压器的 水分，油箱上要装设储油器（油枕），通过管道和 油箱接通；管道上装有气体继电器，当变压器内部 故障产生气体或油箱漏油使油面下降时，发出报警 信号。储油器油面上部的空气由一通气管与外部自 由流通。通气管中要有干燥剂；储油器中要有沉积 器；储油器外边要有油表。
电力变压器的基本结构和额定值
变压器的额定值
• 如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油 循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量 250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。
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电力变压器的基本结构和额定值
变压器的额定值
•ＳＣＢ１０－１０００ＫＶＡ／１０ＫＶ／０．４ＫＶ:Ｓ 的意思表示此变压器为三相变压器，如果Ｓ换成Ｄ则表示 此变压器为单相。Ｃ的意思表示此变压器的绕组为树脂浇 注成形固体。Ｂ的意思是饼式绕组，如果是Ｒ则表示为缠 绕式绕组，如果是Ｌ则表示为铝绕组，如果是Ｚ则表示为 有载调压（铜不标）。１０的意示是设计序号，也叫技术 序号。１０００ＫＶＡ则表示此台变压器的额定容量（１ ０００千伏安）。１０ＫＶ的意思是一次额定电压， ０．４ＫＶ意思是二次额定电压。
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电力变压器的基本结构和额定值
3rew
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再见，see you again
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2020/11/27
电力变压器的基本结构和额定值