变压器的基本结构
变压器基本结构
变压器基本结构变压器是一种将电能从一个电路转移到另一个电路的电气设备。
变压器是交流电能系统的重要组成部分，广泛应用于电力系统、通信系统、计算机、家用电器、工业控制等领域。
在实际应用中，变压器承担着很重要的任务，它们将一种电压水平转换为另一种电压水平，以便适应不同的负荷要求。
在变压器的工作过程中，电能通过电磁感应传递，在转换电压的同时，还能隔离输入和输出电路，从而保证了电气安全。
本文将介绍变压器的基本结构。
1. 磁路结构变压器的磁路结构包括环形磁心和铁芯。
磁心是由硅钢片组成的环形结构，用于传递磁场。
铁芯是由铁磁材料制成的绕组固定支架，其作用是支撑磁心。
铁芯和磁心的组合形成了变压器的磁路，同时也决定了变压器的功率和性能。
2. 主绕组和副绕组变压器的主绕组和副绕组由导线绕制而成。
主绕组通常是高电压侧或输入侧的绕组，副绕组通常是低电压侧或输出侧的绕组。
主绕组和副绕组之间通过磁路耦合相互作用。
3. 绝缘结构为了保证变压器的安全可靠，主绕组和副绕组之间需要有绝缘结构来隔离它们。
通常采用油浸式绝缘，也就是用绝缘油将绕组包围起来。
绝缘油既能隔离绕组，又能冷却变压器。
4. 冷却结构变压器在工作过程中会发热，需要采取有效的冷却措施进行散热。
变压器的冷却结构包括自然冷却和强制冷却两种形式。
自然冷却是利用空气流动进行散热，强制冷却则是通过外部冷却器或风扇来强制散热。
5. 外壳结构为了保护变压器内部结构，并且防止操作人员触电，变压器还需要外壳结构进行保护，常用的材料有钢板、铝板等。
外壳还包括观察窗、跳闸机构等设备。
总之，变压器是一种非常重要的电气设备，广泛应用于工业和民用领域。
其基本结构包括磁路结构、主绕组和副绕组、绝缘结构、冷却结构和外壳结构等部分。
变压器的性能和功率主要取决于磁心、绕组和绝缘结构的质量和设计。
变压器结构
• 800~6300kV A 的变压器应装有压力保 护装置,当内部压力达到50kPa 时(对一 般结构之油箱) 应可靠释放压力.
十一、气体继电器
• 气体继电器又称为瓦斯继电器，是变压 器的一种保护装置，安装在油箱与储油 柜的连接管道中，当变压器内部发生故 障时（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事 故、油箱漏油使油面下降较多等）产生 的气体和油流，迫使气体继电器动作。 轻者发出信号，以便运行人员及时处理。 重者使断路器跳闸，以保护变压器。
§1-1 变压器的基本结构
• 变压器是一种静止的电气设备，它通过 电磁感应的作用，把一种电压的交流电 能变换成频率相同的另一种电压的交流 电能。
• 在电力系统中和生产生活中，变压器应 用非常广泛。
油浸式变压器在电力系统使用最为广 泛，三相油浸式电力变压器的外形如图 。 其基本结构可分成以下几个部分：铁心、 绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。 铁心和绕组是变压器的主要部件，称为 器身，如图 ，器身放在油箱内部。
所以，只要匝数不同，就可得到不同输出电压， 这就变压器的变压原理。
n2> n1时，U2>U1，这种变压器叫做升压变压器． n2< n1时，U2<U1，这种变压器叫做降压变压器．
（３）电流关系
由于不存在各种电磁能量损失，输入功 率等于输出功率 P1=P2，即：U1I1= U2I2 所以：
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
电磁感应是变压器工作的基础.
• 对于理想变压器有：
P1=P2 ,
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
• 习题：1、变压器能否用来变直流？ • 2、叙述的变压器基本结构与原理。
• 谢谢！
十、防爆管（安全气道）
变压器结构图解
变压器结构图解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。
为了使变压器平安牢靠地运行，还设有储油柜、气体继电器和平安气道等附件。
(一)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、削减交变磁通在铁心中引起的损耗，变压器的铁心都采纳厚度为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。
大容量变压器多采纳高磁导率、低损耗的冷轧电工钢片。
电力变压器的铁心一般都采纳心式结构，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。
在铁心柱与铁轭组合成整个铁心时，多采纳交叠式装配，使各层的接缝不在同一地点，这样能削减励磁电流，但缺点是装配简单，费工费时。
在一般变压器中，铁心柱截面采纳外接圆的阶梯形。
只有当变压器容量很小时才采纳方形。
沟通磁通在铁心中会引起涡流损耗和磁滞损耗，使铁心发热。
在大容量变压器的铁心中，往往设置油道。
铁心浸在变压器油中，当油从油道中流过时，可将铁心中的热量带走。
(二)绕组绕组是变压器的电路部分，用来传输电能，一般分为高压绕组和低压绕组。
接在较高电压上的绕组称为高压绕组;接在较低电压上的绕组称为低压绕组。
从能量的变换传递来说，接在电源上，从电源汲取电能的绕组称为原边绕组(又称一次绕组或初级绕组);与负载连接，给负载输送电能的绕组称副边绕组(又称二次绕组或次级绕组)。
绕组一般是用绝缘的铜线绕制而成。
高压绕组的匝数多、导线横截面小;低压绕组的匝数少、导线横截面大。
为了保证变压器能够平安牢靠的运行以及有足够的使用寿命，对绕组的电气性能、耐热性能和机械强度都有肯定的要求。
绕组是根据肯定规律连接起来的若干个线圈的组合。
依据高压绕组和低压绕组相互位置的不同，绕组结构型式可分为同心式和交叠式两种。
变压器的结构
变压器的结构
变压器中最主要的部件是铁心和绕组，它们构成了变压器的器身。
1.铁心
铁心由心柱和铁轭两部分组成，心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。
为减少铁心损耗，铁心用厚0.35~0.50mm 的硅钢片叠成。
变压器铁心的叠法，偶数层刚好压着奇数层的接缝(铁心回路不能有间隙，这样才能尽可能减小变压器的励磁电流，因此两层铁心叠片的接缝要相互错开)。
2.绕组
绕组是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。
其中输入电能的绕组称为一次烧组(或原绕组)，输出电能的绕组称为二次绕组(或副绕组)，它们通常套装在同一心柱上。
一次和二次绕组具有不同的匝数、电压和电流，其中电压较高的绕组称为高压绕组，电压较低的称为低压绕组。
高压绕组的匝数多、导线细，低压绕组的匝数少、导线粗。
从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组可分成同心式和交迭式两类。
同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上，如图2.4所示。
交迭式绕组的高、低压绕组沿心柱高度方向互相交迭地放置，交迭式绕组用于特种变压器中。
同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力变压器均采用这种结构。
3.变压器油、油箱和冷却装置
电力变压器绕组与铁心装配完后用夹件紧固，形成变压器的器身。
变
压器器身装在油箱内，油箱内充满变压器油。
变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。
变压器油起两个作用:绝缘和冷却。
变压器的基本结构
5.冷却器 （1）油浸自冷式变压器
冷却器通常是指直接装配在变压器油箱壁上的散 热器管簇，当热油自上而下流过散热器时，利用周围 的冷空气将热量带走。
（2）油浸风冷式变压器 除了有散热器管簇外，还加装风扇以加强冷却。 油浸自冷式、油浸风冷式变压器的上层油温不得超过 85℃，最高不得超过95℃。
5.冷却器
电力变压器
第二节 变压器的基本结构
油标
安全气道
气体继电器
高压套管 低压套管
储油柜
吸湿器
信号式 温度计
分接开关 冷却器 铁心 绕组及绝缘 油箱 放油阀门
一、铁芯 铁芯是变压器的主磁路 （1）铁芯的材料 采用高磁导率的铁磁材料（硅钢片叠成）以提高磁 路的导磁性能，减小铁芯中的磁滞、涡流损耗，即减 少铁芯的发热。 铁芯硅钢片的两面均涂以绝缘漆，使叠装在一起的 硅钢片相互之间绝缘。
吸湿器硅胶的作用：吸湿器内装有硅胶，用以过 滤吸入储油柜内空气中的杂质和水分。
硅胶干燥状态为蓝色，吸ຫໍສະໝຸດ 饱和后变为粉红色。 吸潮的硅胶可以再生。
传统变压器油枕油位计上面一般有-30℃、+20℃、 +40℃三个正常油位线，根据这三个标志可以判断是 否需要加油和放油；标上+40℃表示安装地点变压器 在环境最高温度为+40℃时满载运行中油位的最高限 额线，油位不得超过此线，如果在停止状态下油温为 +20°，此时检查油位计的油面应不高于+20°的标志 。；-30℃表示环境为-30℃时空载变压器的最低油位 线，不得低于此线，若油位过低，应加油。
6.绝缘套管 作用：变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱外 时必须经过绝缘套管，使引线与油箱绝缘。 材料、结构：绝缘套管一般是陶瓷的，其结构包 括实心磁套管、采用空心充气或充油式套管、电容式 套管。 为了增大外表面放电距离，套管外形做成多级伞 形裙边。电压等级越高，级数越多。
变压器的基本结构与工作原理
变压器的基本结构与工作原理变压器，这个名字一听就有点高大上，但其实它的工作原理就像我们日常生活中的很多事情，简单而又神奇。
你想啊，就像你把一杯热水倒入另一杯冷水，温度就会慢慢平衡一样，变压器也在电流的世界里做着类似的事情。
那今天就来聊聊这个小家伙的基本结构和它是怎么工作的吧！1. 变压器的基本结构1.1 铁心首先，变压器的核心部分就是铁心。
这玩意儿可不简单，想象一下，它就像是变压器的脊梁骨，得承受一切。
一般来说，铁心是由很多层薄铁片叠成的，目的是为了减少能量的损耗。
你知道的，越薄越轻，热量就不容易散发，节省电力也省心。
它的工作方式就像一个优雅的舞者，轻轻地在电流中舞动，把能量传递得流畅无比。
1.2 绕组接下来，绕组就是变压器的“心脏”了。
它们一般分为高压绕组和低压绕组，就像是两个兄弟，一个负责“高大上”，一个负责“接地气”。
电流在高压绕组里走得飞快，像个风一样呼啸而过；而在低压绕组里，它则慢慢变得温和，适合我们日常使用。
这个过程就像一个调皮的小孩子，时而奔放，时而安静，总是给我们带来惊喜。
2. 变压器的工作原理2.1 电磁感应好了，讲到这里，很多人可能会问，这变压器到底是怎么工作的呢？其实，变压器的工作原理主要是依靠电磁感应。
简单来说，就是一个线圈里有电流流动时，周围就会产生磁场。
这个磁场就像是魔法一样，能影响到另一个线圈。
你想啊，如果你在火锅店里，锅里煮的火锅冒着热气，旁边的食材也会被吸引过来一样。
电流通过高压绕组产生的磁场，就能让低压绕组里的电流悄悄跑出来。
2.2 电压转换当我们把电流传递给低压绕组的时候，电压就会发生变化。
就像我们常说的“换个地方看看”，有时候会让事情变得更好。
在变压器中，电压的高低取决于绕组的圈数比。
如果高压绕组的圈数多，那么电压就高；反之，如果低压绕组的圈数少，电压就低。
这个过程就像打麻将，手里的牌决定了你能出的招数，变压器的“牌”也是这样定的。
3. 变压器的应用3.1 生活中的变压器变压器的应用可谓无处不在。
变压器内部结构及拆解
变压器内部结构及拆解变压器的内部结构变压器由以下主要部件组成：铁芯：变压器铁芯由叠片状的矽钢片制成，形状通常为矩形或圆形。
它负责提供磁路，使磁通量在初级线圈和次级线圈之间传输。
绕组：变压器有两种绕组：初级绕组和次级绕组。
初级绕组连接到交流电源，次级绕组则连接到负载。
绝缘材料：为了防止绕组和铁芯之间发生短路，变压器采用各种绝缘材料，如漆包线、云母纸和绝缘油。
油箱：油箱的作用是容纳变压器内部部件，并提供绝缘和冷却。
它通常由金属制成，内装绝缘油。
变压器拆解步骤准备工作：切断变压器的电源。
确认变压器已冷却至室温。
穿戴适当的个人防护装备（PPE），如手套、护目镜和绝缘鞋。
拆解步骤：1. 拆除油箱：- 小心拆除油箱盖。
- 使用虹吸泵或抽油机将绝缘油排出油箱。
- 移除油箱上的螺栓或螺母，将其与铁芯组件分离。
2. 解除绕组端子连接：- 找出连接到初级和次级绕组端子的电线或端子板。
- 使用绝缘工具小心地松开连接。
3. 拆除铁芯组件：- 移除固定铁芯组件的螺栓或螺母。
- 小心提起铁芯组件，将其与绕组分离。
4. 拆卸初级和次级绕组：- 移除固定绕组的夹具或扎带。
- 小心解开绕组，避免损坏绝缘材料。
5. 检查和清洁部件：- 检查绕组和铁芯是否有损坏或烧焦迹象。
- 用干净的溶剂或空气吹扫器清除灰尘和碎屑。
重新组装变压器：根据拆解的逆序重新组装变压器。
确保所有连接紧固，绝缘材料完好无损。
重新填充绝缘油并密封油箱。
注意：变压器拆解涉及高电压和电流。
因此，只有经过适当培训且经验丰富的人员才能进行拆解操作。
在开始任何拆解工作之前，请务必遵守相关安全规定。
变压器的基本结构
变压器的基本结构
1、铁芯和绕组是变压器最基本的组成部分。
2、变压器是由套在一个闭合铁心上的两个绕组组成，另外还有油箱、油枕、呼吸器、散热器、防爆器、绝缘套管等等。
3、变压器各部件的作用如下：铁心：是变压器电磁感应的磁通路，它是用导磁性能很好的硅钢片叠装组成的闭合磁路。
绕组：是变压器的电路部分，它是由绝缘铜线或铝线绕成的多层线圈套装在铁芯上。
油箱：是变压器的外壳。
内装铁芯、线圈和变压器油，同时起散热作用。
油枕：当变压器油的体积随油温变化而膨胀或缩小是，油枕起着储油及补油的作用，以保证油箱内充满油，油枕还能减少油与空气的接住面，防止油被过速氧化和受潮。
呼吸器：油枕内的油是通过呼吸器与空气相同的，呼吸器内装干燥剂，为了吸收空气中的水分和杂质，是油保持良好的电气性能。
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变压器的用途与分类
变压器是变控电源电压的一种电气设备，为适应不同的使用目的和工作条件，变压器的类型很多，通常安变压器的不同用途、不同容量、绕组个数、相数、调压方式、冷却介质、冷却方式、铁心形式等等进行分类，以满足不同行业对变压器的需求。
一、按用途分类
①电力变压器
②电炉变压器
③整流变压器
④工频试验变压器
⑤矿用变压器
⑥电抗器
⑦调压变压器
⑧互感器
⑨其他特种变压器
二、按容量分类
①中小型变压器：电压在35KV以下，容量在10-6300KVA
②大型变压器：电压在63-110KV，容量在6300-63000KVA
③特大型变压器：电压在220KV以上，容量在31500-360000KVA
三、按相数分类
变压器按相数分类可分为单相变压器和三相变压器
四、按绕组数量分类
①双绕组变压器
有高压绕组和低压绕组的变压器
②三绕组变压器
有高压绕组、中压绕组和低压绕组的变压器
③自耦电力变压器
自耦电力变压器的特点在于一、二绕组之间不仅有磁耦联系而且还有电的直接联系。
采用自耦变压器比采用普通变压器能节省材料、降低成本、缩小变压器体积和减轻重量，有利于大型变压器的运输和安装。
五、按变压器的调压方式分类
按调压方式可分为无载调压变压器和有载调压变压器
六、按变压器的冷却介质分类
按冷却介质可分为油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器、充胶式变压器和填砂式变压器等
七、按变压器的冷却方式分类
①油浸自冷式变压器
②油浸风冷式变压器
③油浸强迫油循环风冷却式变压器
④油浸强迫油循环水冷却式变压器
⑤干式变压器
八、按铁心结构分类
①心式变压器
②壳式变压器
九、其他分类
①按导线材料分类
有铜导线变压器和铝导线变压器
②按中性绝缘水平分类
有全绝缘变压器和半绝缘变压器
③按所连接发电机的台数分类
可分为双分裂与多分裂式变压器，双分列式变压器又可分为沿轴向分裂与沿辐向分裂变压器
④按高压绕组有无电的联系分类
可分为普通电力变压器和自耦变压器。