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。

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。额定值通常标注在变压器的铭牌上。变压器的额定值主要有: N S :铭牌规定在额定使用条件下所输出的视在功率。 N U :指变压器长时间运行所承受的工作电压。(三相为线电压) N U 1:规定加在一次侧的电压; N U 2:一次侧加额定电压,二次侧空载时的端电压。 N I :变压器额定容量下允许长期通过的电流有N I 1和N I 2(三相为线电流). N f :我国工频:50Hz ; 此外,还有额定效率、温升等额定值。 3、单相变压器的关系式:N N N I U S = 三相变压器的关系式:N N N I U S 3= 对于双线圈变压器一、二次侧的额定容量相等.(由于其效率高)

变压器的基本结构和工作原理

变压器的基本结构和工作原理 变压器是一种能改变交流电压而保持交流电频率不变的静止的电器设备。 在电力系统的送变电过程中,变压器是一种重要的电器设备。送电时,通常使用变压器把发电机的端电压升高。对于输送一定功率的电能,电压越高,电流就越小,输送导线上的电能损耗越小。由于电流小,则可以选用截面积小的输电导线,能节约大量的金属材料。用电时,又利用变压器将输电导线土的高电压降低,以保证人身安全和减少用电器绝缘材料的消耗。 通常超高压输电线上的电压可达500 kV(即50万伏)。但是,在工农业生产和日常生活中需要各种不同等级的交流电压。例如,应用广泛的三相异步电动机的额定电压为380 V或220 V,一般照明电压为220 1V,机床局部照明的额定电压为36 V、24 V或者更低,许多设备经常要求多种电压供电。所以在实际工作中,采用各种规格的变压器来满足不同的需要。变压器除了能改变交变电压外,还具有改变交流电流(如电流互感器),变换阻抗(如电子电路中的输入,输出变压器)以及改变相位等作用。所以,变压器是输配电、电工测量和电子技术等方面不可缺少的电器设备。 一、变压器的基本结构 虽然变压器种类繁多,用途各异,电压等级和容量不同,但变压器的基本结构大致相同。最简单的变压器是由一个闭合的软磁铁心和两个套在铁心上又相互 绝缘的绕组所构成,如图4—1所示。 绕组又称线圈,是变压器的电路部分。

与交流电源相接的绕组叫做一次绕组,简称一次;与负载相接的绕组叫做二次绕组,简称二次,如图4-2所示。 铁心是变压器的磁路部分, 用厚度为0.35~0.5 mm 时硅钢片叠戏。根据变压器铁心构造及绕组配置情 况,变压器有芯式和壳式两种。如图4—3a 所示是单相芯式变压器,采用口形铁 心。一、二次绕组分别套在铁心上。如图4—3b 所示是单相壳式变压器,常用的有山字形(E1)F 形、日字形等铁心,如图4—4既示。 二、变压器的工作原理 如图4—5所示是单相变压器工作原理示意图。为了分析问题方便。规定: 凡与一次有关的各量,在其符号右下角标 以“1”,而与二次有关的各量,在其符号 右下角标以“2”。如一、二次电压:电流、 匝数及电动势分别用1U 、 2U ,1I 、2I ,1N 、2N ,1E 、2E 表示。 当变压器一次接人交流电源以后,在

变压器的结构和工作原理

变压器的结构和工作原理 一、引言 变压器是电力系统中最常用的电力设备之一,它可以将交流电压从一个电路传输到另一个电路。变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律,利用互感现象实现了电能的转换和传输。本文将详细介绍变压器的结构和工作原理。 二、变压器的结构 1. 磁心 磁心是变压器中最基本的部件之一,它由铁芯和绕组组成。铁芯是由硅钢片叠成的,这种材料具有高导磁性和低磁滞损耗,能够有效地减少铁芯在交流磁场中产生的能量损失。绕组则是由导线缠绕在铁芯上形成的,它们分为初级绕组和次级绕组。 2. 外壳 外壳是保护变压器内部元件的重要部分,它通常采用金属材料制成,并且具有良好的散热性能。外壳还可以提供额外的保护措施,例如防

止触电或防止灰尘进入内部。 3. 冷却系统 冷却系统是变压器的重要组成部分,它可以有效地控制变压器内部的温度。常见的冷却系统包括油冷却、水冷却和气体冷却等。其中,油冷却是最常见的一种方式,它不仅可以降低变压器内部的温度,还可以提高绝缘性能。 三、变压器的工作原理 1. 电磁感应定律 电磁感应定律是变压器工作原理的基础,它表明当磁通量发生改变时会在导体中产生电动势。在变压器中,当交流电流通过初级绕组时,会在铁芯中产生交流磁场。这个交流磁场会穿过次级绕组,并在其内部诱导出一定大小的电动势。 2. 互感现象 互感现象是指当两个或多个绕组共用同一个磁芯时,在其中一个绕组中产生的电动势会诱导出另一个绕组中的电动势。在变压器中,初级和次级绕组之间通过铁芯实现了互感作用。当初级绕组中有交流电流

通过时,它所产生的交流磁场会穿过铁芯并诱导出次级绕组中的电动势。 3. 变压器的变比 变压器的变比是指初级绕组和次级绕组之间电压的比值。变压器的变比可以通过不同数量的线圈和不同的绕组方式来实现。例如,如果次级绕组中有更多的线圈,那么它所产生的电动势就会更高,从而实现了升高电压或降低电压的效果。 4. 功率转移 在变压器中,功率可以通过两种方式进行转移。第一种方式是利用互感作用将初级绕组中的电能转换为磁能,并将其传输到次级绕组中,然后再将磁能转换为电能。这种方式被称为互感耦合。第二种方式是利用铁芯吸收一部分磁场能量,并将其传输到次级绕组中。这种方式被称为铁芯损耗。 四、总结 本文详细介绍了变压器的结构和工作原理。在结构方面,我们讨论了磁心、外壳和冷却系统等重要部分。在工作原理方面,我们讨论了电磁感应定律、互感现象、变比和功率转移等关键概念。通过深入了解

电力变压器结构图解完整版

电力变压器结构图解 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

电力变压器结构图解 这是一个三相电力变压器的模型。从外观看主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。 移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组,铁芯由硅钢片叠成,硅钢片导磁性能好、磁滞损耗小。在铁芯上有A、B、C三相绕组,每相绕组又分为高压绕组与低压绕组,一般在内层绕低压绕组,外层绕高压绕组。图2左边是高压绕 组引出线,右边是低压绕组引出线?。 把铁芯与绕组放入箱体,绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体外,导电杆外面是瓷绝缘套管,通过它固定在箱体上,保证导电杆与箱体绝缘。为减小因灰尘与雨水引起的漏电,瓷绝缘套管外型为多级伞形。右边是低压绝缘套管,左边是高压绝缘套管,由于高压端电压很高,高压绝缘套管比较长。 变压器箱体(即油箱)里灌满变压器油,铁芯与绕组浸在油里。变压器油比空气绝缘强度大,可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘,同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。在油箱上部有油枕,有油管与油箱连通,变压器油一直灌到油枕内,可充分保证油箱内灌满变压器油,防止空气中的潮气侵入。 油箱外排列着许多散热管,运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升高,温度高的油密度较小上升进入散热管,油在散热管内温度降低密度增加,在管内下降重新进入油箱,铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发出去。 一些大型变压器为保证散热,装有专门的变压器油冷却器。冷却器通过上下油管与油箱连接,油通过冷却器内密集的铜管簇,由风扇的冷风使其迅速降温。油泵将冷却的油再打入油箱内,下图是一台容量为400000KVA的特大型电力变压器模型,其低压端电压为20KV,高压端电压为220KV。 采用油冷却的变压器结构较复杂,由于油是可燃物,也就存在安全性问题。目前,在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器,变压器没有油箱,铁芯与绕组安装在普通箱体内。干式变压器绕组用环氧树脂浇注等方法保证密封与绝缘,容量较大的绕组内还有散热通道,大容量变压器并配有风机强制通风散热。由于材料与工艺的限制,目前多数干式电力变压器的电压不超过35KV,容量不大于20000KVA,大型高压的电力变压器仍采用油冷方式.下面是干式变压器结构图 相对于油式变压器,干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题, 故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的系列, 损耗和噪声降到了新的水平,更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条 件。 1、干式变压器的温度控制系统 干式变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全 可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变压器不能正常工作的

(完整版)电力变压器

电力变压器 一、电力变压器的结构组成 电力变压器的主要结构是由铁芯、绕组、油箱、附件等这几部分组成。其中铁芯和绕组装在一起构成的整体叫器身。在当今市场中,运用高端技术造就的复杂结构的变压器具有容量大、电压高、重量受到严格限制等优点,这是设计师在数年成功制造电力变压器积累了丰富经验的基础上,对那些不合理的落后的结构进行了改进同时采用新型技术的结晶,使得现在的变压器在结构上更加趋于合理,经济,耐用。 1.电力变压器各部分的结构组成: (1)铁芯 铁芯是电力变压器的磁路部分,也是器身的骨架,由铁芯柱(柱上套装绕组)、铁轭(连接铁芯以形成闭合磁路)组成。为了减小涡流和磁滞损耗,提高磁路的导磁性,铁芯采用0.35mm~0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。小型变压器铁芯截面为矩形或方形,大型变压器铁芯截面为阶梯形,这是为了充分利用空间。 为缩短绝缘距离,降低局部放电量,在铁芯外面置一层由金属膜复合纸条黏制而成的金属围屏。金属膜本身厚度很薄,宽度也仅有50mm而已,因此,一方面不会在自身中形成较大的涡流,另一方面对铁芯的尖角产生了较好的屏蔽作用。与此同时,在铁芯的旁轭内侧也置有金属膜围屏,用以保护高压线圈。 夹件则多采用大板式腹板和鱼刺状支板结构,这在很大程度上降低了金属构件垂直线圈顶部的漏磁面积。再配上纸板结构,将大大降低杂散损耗。线圈引线的引出结构也在不断被简化,不仅省去了夹件加强板,还方便中低压引线的排布,从而可将强油导向循环的导油管和下夹件连为一体。这也促进了杂散损耗值的降低,对大型电力变压器来讲意义更为重大。因为杂散损耗在变压器总损耗中所占比例会随着容量的增大而增大。因此,有效提高了线圈的电流密度,减轻电力变压器的重量。 上铁轭下部用楔形绝缘撑紧,进一步加强器身短路的机械强度;下铁轭垫块分块制造分块安装,在器身装配完成以后,仍能方便地固定在铁轭上均匀分布的夹紧钢带螺栓。

电力变压器的结构及工作原理

电力变压器的结构及工作原理 一、电力变压器的结构 1.铁芯 铁芯是电力变压器的主要结构部分,通常由高导磁性材料制成,比如硅钢片。铁芯主要有两个作用,首先是提供一个磁路,以便能够尽可能地束缚并引导磁力线。其次,铁芯也可以减少由于磁感应强度快速变化而引起的涡流损耗。 2.线圈 线圈是电力变压器中的另一个重要部分,主要分为两种类型:主线圈和辅助线圈(也称为副线圈)。 (1)主线圈(也称为高压线圈)由许多匝绕的导线组成。当主线圈中通过交流电信号时,它产生一个强磁场。 (2)辅助线圈(也称为低压线圈)也由许多匝绕的导线组成。辅助线圈中的导线被连接到负载电路,当主线圈中的磁场经过辅助线圈时,它会诱导出电流,从而传递相应的电能。 二、电力变压器的工作原理 1.交流电的供应 2.磁场的产生 当高压交流电进入主线圈时,它会产生一个强磁场。强磁场是由主线圈中的电流引起的,这个电流是通过电流源供应的。 3.磁感应的传递

通过铁芯的高导磁性材料,磁场可以有效地传递到辅助线圈中。铁芯 的作用是减少磁感应的散失,并将磁场引导到辅助线圈中。 4.磁场的诱导 当磁场经过辅助线圈时,根据法拉第电磁感应定律,线圈中将会诱导 出电流。这个诱导电流的大小取决于主线圈中的电流和磁感应的变化速率。 5.电能传输 辅助线圈中诱导出的电流被馈送到负载电路中,从而传递相应的电能。通过调整主线圈和辅助线圈的匝数比(即变压器的变比),可以有效地改 变电压的大小。 6.能量效率 虽然电力变压器可以有效地改变电压,但在变压过程中会产生一些能 量损耗。其中包括导线的电阻损耗,铁芯的涡流损耗和磁滞损耗。为了提 高能量效率,变压器通常采用高导磁性的材料和设计。 综上所述,电力变压器的结构和工作原理是通过主线圈和辅助线圈之 间的电磁感应来实现的。通过改变匝数比,变压器能够有效地转换和传输 交流电的电能。电力变压器在能源传输和分配中起着至关重要的作用,是 现代电力系统的重要组成部分之一

变压器的基本结构和工作原理

变压器的基本结构和工作原理 变压器是一种基本的电力器件,用于改变交流电压的大小。它由两个或多个线圈(或称为绕组)和一个磁环心组成,主要起到改变电压、降低电流和隔离电路的作用。 变压器主要由两个绕组组成,一个是输入绕组,也叫做初级绕组,连接到供电网络上;另一个是输出绕组,也叫做次级绕组,用于输出电能给负载。这两个绕组通过一个磁环心(一般采用硅钢片制成)连接起来。 变压器的工作原理是基于电磁感应的原理。当在初级绕组上通以交流电,就会在磁环心中产生一个交变的磁场。这个交变磁场穿过次级绕组,使次级绕组上的电子在导体中移动,产生感应电动势,从而在次级绕组上获得交流电压。 根据电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的改变速率有关。磁通量是磁场通过一个环路的情况,它与磁场强度和环路面积相关。当在初级绕组上通以交流电时,由于交变磁场的存在,磁通量也随之改变,从而在次级绕组中感应出电压。 变压器中的变比是由绕组的匝数比决定的。根据法拉第电磁感应定律(即感应电动势对磁通量的改变速率成正比),绕组的匝数比等于变压器的变比。变压器的变比可以通过改变两个绕组的匝数来实现,即在初级绕组和次级绕组中分别增加或减少匝数。 变压器根据变比可以分为降压变压器和升压变压器。当次级绕组的匝数比初级绕组的匝数少时,即次级绕组的匝数比初级绕组的匝数小于1,变压器为降压变压器;当次级绕组的匝数比初级绕组的匝数多时,即次级绕组的匝数比初级绕组的匝数大于1,变压器为升压变压器。

变压器的工作效率通常很高,约为95%~99%。其中,主要损耗包括铁心损耗和铜线损耗。铁心损耗是指由于磁化和变磁所引起的能量损耗;铜线损耗是指通过绕组中的电流引起的能量损耗。为了减小损耗,并提高变压器的效率,通常采用高导磁材料制作磁环心,以及大截面、短长度的导线制作绕组。 总之,变压器是一种基本的电力器件,通过电磁感应的原理改变和转换交流电压。它由两个或多个绕组和一个磁环心组成,在电力系统中起到降压、升压和隔离电路的作用。变压器的结构简单,工作效率高,广泛应用于电力传输和配电系统中。

变压器的基本结构及其工作原理

变压器的基本结构及其工作原理 变压器是电力系统中常见的一种电气设备,用于改变交流电的电压。它是由两个或多个密封绕组组成的,通常由铁芯包围着。这些绕组可分别接通电源和负载。 1.铁芯:变压器的铁芯一般由硅钢片制成。它的主要作用是提供一个低磁阻的磁通路径,使磁通能够有效地通过绕组。 2.一次绕组:一次绕组通常连接到电源,并产生一个交变电场。它的作用是将电能传输到二次绕组。 3.二次绕组:二次绕组通常与负载相连,产生一个交变电场。它的作用是将一次绕组输入的电能转化为不同电压级别的输出。 4.绝缘材料:绝缘材料用来隔离绕组,以防止电流短路和漏电。常见的绝缘材料包括绝缘纸、绝缘油和绝缘胶。 变压器的工作原理如下: 当一次绕组上加上交流电源时,由于交变电流的存在,磁场也会随之变化。这个变化的磁场会在铁芯中产生磁通,然后穿过二次绕组。由于电磁感应的原理,通过二次绕组的磁通会在其中产生交变电压。这样,输入到一次绕组的电能就被传输到二次绕组,并以不同的电压形式输出。 根据电磁感应定律,变压器的输出电压与输入电压的比值取决于两个绕组的绕组比。例如,如果二次绕组的绕组比为1:2,那么输出电压就是输入电压的两倍。而如果绕组比为2:1,输出电压就是输入电压的一半。 变压器的工作原理可以通过以下两个重要的物理规律解释:

1.法拉第电磁感应定律:它表明当一个导体中的磁通发生变化时,会 在该导体上产生感应电动势。在变压器中,一次绕组的交变电流产生的磁 场变化会导致二次绕组中的感应电动势。 2.洛伦兹力定律:它表明当电流通过导体时,会在导体周围产生磁场。在变压器中,一次绕组中的交变电流会产生磁场,这个磁场通过铁芯和二 次绕组,最终产生感应电动势。 总的来说,变压器通过电磁感应的原理将输入电能转化为不同电压级 别的输出。它在电力系统中起到了重要的作用,使电能的输送和分配更加 高效和安全。

变压器基本知识

变压器基本知识 变压器是一种电力设备,用于改变交流电的电压。它是电力系统中不可或缺的一部分,广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。本文将从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍变压器的基本知识。 一、变压器的基本原理 变压器的基本原理是利用电磁感应的原理,通过交变磁场的作用,将输入端的交流电能转换为输出端的交流电能,并且改变了电压的大小。变压器的工作基于法拉第电磁感应定律,即磁场的变化会引起绕组中感应电动势的变化。 二、变压器的结构构造 变压器主要由铁心和绕组组成。铁心是由硅钢片叠压而成,用于提高磁路的磁导率和减小磁通损耗。绕组则分为输入绕组和输出绕组,通过绕制在铁心上的线圈实现电能的转换。 三、变压器的工作原理 变压器的工作原理是基于电磁感应的相互作用。当输入绕组通过交流电时,会在铁心中建立一个交变磁场,进而感应输出绕组中的电动势。根据电磁感应定律,当输出绕组的匝数较大时,输出电压就会降低;反之,当输出绕组的匝数较小时,输出电压就会升高。 四、变压器的应用领域

变压器广泛应用于电力输配电、电力变换、电力传输等领域。在电力输配电中,变压器起到调节电压的作用,将高电压输电线路上的电能通过变压器降压为适合家庭和工业用电的低电压。在电力变换中,变压器用于将交流电转换为直流电,满足不同电器设备的供电需求。在电力传输中,变压器则用于提高输电效率,减小线路损耗。 总结: 本文从变压器的基本原理、结构构造、工作原理和应用领域等方面介绍了变压器的基本知识。变压器作为电力系统中不可或缺的一部分,其重要性不言而喻。希望通过本文的介绍,读者能够对变压器有更深入的了解,并能够在实际应用中灵活运用变压器的知识。

变压器的结构和工作原理

变压器的结构和工作原理 变压器是一种电力设备,它可以将交流电的电压从一个电路传递到另一个电路,同时保持电功率不变。变压器的结构和工作原理是非常重要的,因为它们决定了变压器的性能和应用范围。 一、变压器的结构 变压器的结构主要由铁芯、绕组、绝缘材料和外壳组成。 1. 铁芯 铁芯是变压器的主要结构部件,它由硅钢片叠压而成。铁芯的作用是提供一个磁路,使得变压器的磁通可以顺利地传递。铁芯的材料选择非常重要,因为它会影响变压器的效率和损耗。 2. 绕组 绕组是变压器的另一个重要部件,它由导线绕制而成。绕组分为一次绕组和二次绕组,它们分别连接到输入电源和输出负载。绕组的数量和大小取决于变压器的功率和电压等级。 3. 绝缘材料 绝缘材料是变压器的保护层,它可以防止电流泄漏和短路。绝缘材料通常由纸板、绝缘漆和绝缘纸组成。

4. 外壳 外壳是变压器的外部保护层,它可以防止灰尘、水和其他杂质进入变压器内部。外壳通常由金属或塑料制成。 二、变压器的工作原理 变压器的工作原理基于电磁感应定律,它可以将一个电路的电压转换为另一个电路的电压。变压器的工作原理可以分为两个部分:磁路和电路。 1. 磁路 变压器的磁路由铁芯和绕组组成。当一次绕组通电时,它会产生一个磁场,这个磁场会穿过铁芯并传递到二次绕组。由于二次绕组和一次绕组的匝数不同,所以二次绕组会产生一个不同的电压。 2. 电路 变压器的电路由一次绕组、二次绕组和负载组成。当一次绕组通电时,它会产生一个电流,这个电流会通过二次绕组并驱动负载。由于二次绕组的电压不同,所以负载会产生一个不同的电流。 变压器的工作原理可以用下面的公式表示: V1 / V2 = N1 / N2

变压器的结构认识

变压器的结构认识 变压器的主要构成部分有:铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。图4-2所示是油浸式电力变压器的外形图。其中铁心和绕组是变压器的主要部件,称为器身。 1.铁心 铁心构成了变压器的磁路,同时又是套装绕组的骨架,其外形如图1所示。铁心分为铁心柱和铁轭两部分。铁心柱上套绕组,铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。为了减少铁心中的磁滞、涡流损耗,提高磁路的导磁性能,铁心一般采用冷轧晶粒取向优质硅钢片——高磁导率的磁性材料叠装而成,其厚度为0.23~0.35 mm,两面带有绝缘,使片与片之间绝缘。 图1 油浸式电力变压器的外形图图2 变压器的铁心实物图变压器铁心的结构有心式、壳式和渐开线式等形式。心式结构的特点是铁心柱被绕组包围,如图3所示。壳式结构的特点是铁心包围绕组顶面、底面和侧面,如图4所示。壳式结构的变压器机械强度较好,但制造复杂。由于心式结构比较简单,绕组装配及绝缘比较容易,因而电力变压器的铁心主要采用心式结构。

(a)单相(b)三相 图3 心式变压器的绕组和铁心 (a)单相;(b)三相 图4 壳式变压器绕组和铁心的结构示意图 变压器的铁心一般是将硅钢片剪成一定形状,然后把铁柱和铁轭的钢片一层一层地交错重叠制成的,如图5所示。采用交错式叠法减小了相邻层的接缝,从而减小了励磁电流。这种结构的夹紧装置简单经济,可靠性高,因此国产变压器普遍采用叠装式铁心结构。大型变压器大都采用冷轧硅钢片作为铁心材料,这种冷轧硅钢片沿碾压方向的磁导率较高,铁耗较小。在磁路转角处,磁通方向和碾压方向成90°角,为了使磁通方向和碾压方向基本一致,通常采用图6所示的斜切硅钢片的叠装方法。 图5 铁心硅钢片交错式叠装法 (a)单相(b)三相 图6 斜切冷轧硅钢片铁心的迭装法 在小型变压器中,铁心柱截面的形状一般采用正方形或矩形。而在大容量变压器中,铁心柱的截面一般做成阶梯形,以充分利用绕组内圆空间。铁心的级数随变压器容量的增加而增多。大容量变压器的铁心中常设油道,以改善铁心内部的散热条件。 2.绕组

变压器的基本结构及主要部件

变压器的基本结构及主要部件 一、油箱和冷却装置 1、油箱 油箱是油浸式变压器的外壳,由钢板焊成。变压器的铁芯和绕组置于油箱内。箱内注满变压器油,变压器油的作用是绝缘和散热。为了加强冷却,一般在油箱四周装有散热器,以扩大变压器的散热面积。 常见油箱有两种类型: 1)箱式油箱:一般用于中小型变压。 2)钟罩式油箱:用于大型变压器。 2、冷却装置 变压器运行时产生的铜损、铁损等损耗都会转变成热量使油温上升,油密度减小升至油箱上部并进入散热器上部,在散热管中散热冷却后,油温下降,密度增加进入油箱下部,形成油的自然循环,不断把绕组和铁芯产生的热量带走。 容量较大的变压器在散热器下部装有冷却风扇,对散热器上部进行风冷,以加快散热器上部油的冷却,可使油的自然循环速度加快,更有效地把热量散发到空气中去。大容量的变压器必须采用冷却装置,以散发足够的热量,冷却装置一般为可卸式,其中不强迫油循环的称散热器,强迫油循环的称为冷却器。 1)变压器的冷却方式有: 干式自冷式:AN; 干式风冷式:AF; 油浸自冷式:ONAN; 油浸风冷式:ONAF; 强迫油循环风冷式:OFAF; 强迫油循环水冷式:OFWF; 强迫油循环导向风冷式:ODAF; 强迫油循环导向水冷式:ODWF。

2)变压器的冷却方式是由冷却介质和循环方式决定的。油浸变压器分为油箱内部冷却和油箱外部冷却,油浸变压器的冷却方式是由四个字母代号表示: (1)第一个字母表示与绕组接触的冷却介质: O表示矿物油或燃点大于300℃的绝缘液体; K表示燃点大于300℃的绝缘液体; L表示燃点不可测出的绝缘液体。 (2)第二个字母表示内部冷却介质的循环方式: N表示流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环; F表示冷却设备中的油流是强迫循环,流经绕组内部的油流是热对流循环; D表示冷却设备中的油流是强迫循环,在主要绕组内的油流是强迫导向循环。 (3)第三个字母表示外部冷却介质: A表示空气; W表示水。 (4)第四个字母表示外部冷却介质的循环方式: N表示自然对流; F表示强迫循环(风扇、泵等)。 二、器身 1、铁芯 铁芯是变压器的主要部件之一,用以构成变压器的主磁路,变压器的铁芯结构基本形式有两种,一种叫芯式铁芯(内铁式铁芯),如下图: 一种叫壳式铁芯(外铁式铁芯),如下图: 1)变压器的铁芯由冷轧硅钢片组成,为了降低铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗,叠装铁芯用的冷轧钢硅钢片厚度为0.35~0.5mm,硅钢片的表面涂覆一层绝缘漆,而且采用斜接缝交叠方式叠装,斜接缝可降低铁芯到铁轭拐弯处的附加损耗。 2)铁芯分铁芯柱和铁轭两部分,铁芯柱上套绕组,铁轭将铁芯连接起来,使之形成闭合磁路。铁芯柱用环氧无纬玻璃丝带将硅钢片绑扎紧固,

电力变压器结构图解

电力变压器结构图解

电力变压器结构图解 这是一个三相电力变压器的模型。从外观看主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。 移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组,铁芯由硅钢片叠成,硅钢片导磁 性能好、磁滞损耗小。在铁芯上有A、B、C三相绕组,每相绕组又分为高压绕 组与低压绕组,一般在内层绕低压绕组,外层绕高压绕组。图2左边是高压绕 组引出线,右边是低压绕组引出线。

把铁芯与绕组放入箱体,绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体外,导电杆外面是瓷绝缘套管,通过它固定在箱体上,保证导电杆与箱体绝缘。为减小因灰尘与雨水引起的漏电,瓷绝缘套管外型为多级伞形。右边是低压绝缘套管,左边是高压绝缘套管,由于高压端电压很高,高压绝缘套管比较长。 变压器箱体(即油箱)里灌满变压器油,铁芯与绕组浸在油里。变压器油比空气绝缘强度大,可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘,同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。在油箱上部有油枕,有油管与油箱连通,变压器油一直灌到油枕内,可充分保证油箱内灌满变压器油,防止空气中的潮气侵入。 油箱外排列着许多散热管,运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升高,温度

高的油密度较小上升进入散热管,油在散热管内温度降低密度增加,在管内下降重新进入油箱,铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发出去。 一些大型变压器为保证散热,装有专门的变压器油冷却器。冷却器通过上下油管与油箱连接,油通过冷却器内密集的铜管簇,由风扇的冷风使其迅速降温。油泵将冷却的油再打入油箱内,下图是一台容量为400000KV A的特大型电力变压器模型,其低压端电压为20KV,高压端电压为220KV。 采用油冷却的变压器结构较复杂,由于油是可燃物,也就存在安全性问题。目前,在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器,变压器

变压器的基本原理和结构

第一章变压器的基本原理和结构 1.1变压器的基本原理 变压器的基本组成部分是由绕在共同磁路上的两个或者两个以上的绕组所有构成,图1-1表示单相变压器。当图中的一次绕组加上交流电压U1时,一次绕组里就有交流电流i1流过,此时一次绕组将产生一个磁动势F 仁N1i1,这个磁动势就会在铁心中产生一个磁通显然这个磁通也是交变的,所以他将在二次绕组(也包括一次绕组)中感应出一个电动势E2。当二次侧接上负载时,在E2的作用下,负载中将有电流I2流过。这就是变压器将电能从一次侧传递到二次侧的工作过程。 变压器工作原理图 变压器工作的目的不仅在于实现能量从一次侧传递到二次侧,而是通过传递过程实现电压和电压和电流的改变

1.2变压器的基本结构1. 2.1变压器的内部结构主要有:铁心、线圈、器身绝缘、引线、变压器油组成。 1.2.2变压器外部结构主要有:邮箱、散热器、储油柜、高压套管、低压瓷套、分接开关、压力释放阀、分机及控制柜、测温装置、放油阀组成等。 第二章各种牵引变压器介绍 2.1单相牵引变压器 单相牵引变压器是之一种将三相电力系统(一次侧)变为适用于电力机车牵引用但相电压牵引变压器。适用于电气化铁路BT供电方式或直接供电方式的牵引变电所。根据供电网及变电所分布情况,将原边分别接110KV 或220KV三相电力系统A2 B2 C,次边a接触网供电,b接钢轨并接地。单相牵引变压器接线如下图: 占b PQQQOQQO ftfuf 2.2平衡牵引变压器 变压器尤其适用于做电气化铁道BT供电方式或直接供电方式的 牵引变电所的主变压器。

平衡变压器的原边接于110KV三相工业电力系统,中性点N可以接地,次边27.5KV二相分别接上、下行接触网供电。0端接钢轨并接地。 次边线圈由al、a2、b3、b4、b5、c6、c7线圈组成,二相引出端a、B 与接地端0间的a 0、B o幅值相等,相位差为90°,次边线圈的电压向量图似底脚水平延伸的A字形,线圈连接中含有al、 b4、c7组成的正三角形。原边线圈A1、A2、C3是星型(YN接,N 为中性点可供接地系统用。如图1 图中(A1) ( B1) (C1)是原边线圈。(A) (B) (C)为原边端子。N为中性点引出线端子。(al) (a2) (b3) (b4) (b5) (c6) (c7)为次边线圈。 2.3 VV牵引变压器 这种变压器通常在BT供电或直供方式中采用。 根据这种变压器的运行原理,它有两种结构形式,一种是三柱式,另一种是四柱式;三柱式既在变压器油箱中铁心为三柱结构,两个旁柱安装线圈,中柱没有线圈只作为磁路;四柱式既为两个单相变压器

变压器的结构和工作原理

变压器的结构和工作原理 简介 变压器是一种电力设备,主要用于改变交流电的电压。它是现代电力系统中不可或缺的组成部分。本文将全面、详细、完整地探讨变压器的结构和工作原理。 变压器的结构 变压器由主要的以下几个组成部分构成: 1. 磁芯 磁芯是变压器的重要组成部分,它由高导磁性能的材料制成,如硅钢片。磁芯的作用是增强磁感应强度,提高变压器的效率。 2. 一次线圈 一次线圈是变压器的输入部分,也被称为主线圈。它由导电材料绕制而成,一般用铜线制成。一次线圈承载输入电流,并产生磁场。 3. 二次线圈 二次线圈是变压器的输出部分,也被称为副线圈。它同样由导电材料绕制而成。二次线圈接收磁场的作用,并产生输出电流。 4. 绝缘材料 绝缘材料用于隔离磁芯和线圈,避免电流短路或漏电的发生。常见的绝缘材料有绝缘纸、绝缘蜡纸等。 变压器的工作原理 变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电磁感应的原理。

1. 电磁感应定律 法拉第电磁感应定律表明,当导线中的磁通量变化时,会产生感应电动势。这是变压器工作的基础。 2. 工作原理 变压器的工作原理基于互感现象。当通过主线圈的电流发生变化时,会产生交变磁场。这个交变磁场会穿过副线圈,由于磁通量的变化,副线圈中会产生感应电动势。根据电磁感应定律,副线圈中的感应电动势与磁通量变化成正比。通过改变主线圈的匝数比例,可以改变输入和输出的电压。 变压器的工作过程 变压器工作过程包括以下几个步骤: 1. 磁场的产生 当通过主线圈的电流发生变化时,会产生交变磁场。这个交变磁场会穿过副线圈。 2. 磁通量的变化 交变磁场的穿过会导致副线圈中的磁通量发生变化。根据电磁感应定律,副线圈中会产生感应电动势。 3. 输入电压的变换 通过改变主线圈和副线圈的匝数比例,可以改变输入和输出的电压。根据变压器的电压比公式,可以计算两者之间的关系。 4. 输出电压的输出 副线圈中产生的感应电动势会导致输出电压的产生。根据电压比公式,输出电压与输入电压之间的关系可以得到。 变压器的应用 变压器广泛应用于电力系统、电子设备、通信领域等。以下是一些典型的应用场景:

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