变压器的基本工作原理

一、变压器类型：

1.按冷却模式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。

2.按防潮方法分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。

3.按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。

4.按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。

5.按目的分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器

二、变压器工作原理：

变压器基本工作原理是：变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成，当一次绕组加上交流电压时，铁心中产生交变磁通，交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势的大小与单匝感应电动势的大小相同，但一次、二次侧绕组的匝数不同，一次、二次侧感应电动势的大小就不同，从而实现了变压的目的，一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。

当二次侧接上负载时，二次侧电流也产生磁动势，而主磁通由于外加电压不变而趋于不变，随之在一次侧增加电流，使磁动势达到平衡，这样，一次侧和二次侧通过电磁感应实现能量传输。

三、变压器主要部件的结构和功能：

1.变压器组成部件：器身（铁芯、绕组、绝缘、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置（即分接开关，分为无励磁调压和有载调压）、吸湿器、安全气道、储油柜、净油器及测温装置等）和出线套管。

2.变压器主要部件的功能：

(1) 铁芯：作为磁力线的通路，同时起到支持绕组的作用。通常由含硅量较高，厚度分别为 0.35 mm\\0.3mm\\0.27 mm， 它由涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片制成 铁心分为铁心柱和横片俩部分，铁心柱套有绕组；横片是闭合磁 路之用铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。

(2) 绕组：作为电流的通路。绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。 变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压?1 时，流过电流 ?1，在铁芯中就产生交变磁通?1，这些磁通称为主磁通， 在它作用下，两侧绕组分别感应电势?1，?2，感应电势公式为：E=4.44fN?m 式中：E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数 ?m--主磁通最大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同， 感应电势 E1 和 E2 大小也不同， 当略去内阻抗压降后，电压?1

和?2 大小也就不同。 当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流 （?0），这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流 ?2 时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流 ?0，一部分为用来平衡?2，所以这部分电流随着?2 变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。 上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平 衡作用实现了一、二次侧的能量传递。 变压器的技术参数对不同类型的变压器有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示.如电源变压器的主要技述参数有：额定功率、额定 电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能 和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、 非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。

(3) 油箱和冷却装置的作用：作为变压器的外壳，油箱内充满绝缘油，起散热和绝缘作用。变压器冷却装置的作用是，当变压器的上部油温存在温差时，通过散热器形成油循环，使油经散热器冷却后流回油箱，有降低变压器油温的作用。为提高冷却效果，可采用风冷、强油风冷或强油水冷等措施。

(4) 调压装置：变换线圈的分接头，改变高低压线圈的匝数比，从而调整电压，使电压稳定。电压调节有两种：离线电压调节和有载电压调节。

(5) 变压器保护装置的功能：

①储油柜。也叫油枕或油膨胀器，主要用于减少变压器油与空气的接触面积，减少油受潮和氧化的程度，减缓油的劣化，延长变压器油的使用寿命。同时，随温度、负荷的变

化给变压器油提供缓冲空间。

②吸湿器。内装吸湿剂，如变色硅胶等，它可以吸收进入储油柜的水分.确保变压器油不变质。

③安全气道。又称防爆管。当变压器内发生故障时，如发生短路等，绝缘油即燃烧并急剧分解成气体，导致变压器内部压力骤增，油和气体将穿透防爆管的玻璃膜并喷出以释放压力，避免变压器油箱破裂。

④气体继电器。又叫瓦斯继电器。当变压器油箱内部发生故障(如绝缘击穿，绕组匝间或层间短路等)当产生气体或变压器油箱油位因漏油而降低时，则气体继电器动作，发出报誉信号（轻瓦斯）或接通继电保护回路使开关跳闸（重瓦斯），以保证故障不再扩大。

⑤净油器。也叫热虹吸器或热滤油器.内充吸附剂。当变压器油流经吸附剂时，油中所带水分、游离酸加速油的氧化老化并被吸收。达到变压器油连续净化的目的。

⑥测温装置。用于测量变压器的溢油量。

(6) 套管：它既是引线与地（外壳）的绝缘，又起到固定引线的作用。变压器的绝缘套管，将变压器内高低压绕组的出线头引至油箱外，即起到对地绝缘的作用，也使引线与外电路起连接的作用。因此，绝缘套管必须具有规定的电器强度和机械强度，同时套管中间的导电体也是载流元件，运行中长期通过负载电流，因此必须具有良好的热稳定性，还需要能承受短路时的瞬间过热。绝缘套管用具有外形小、绝缘好、重量轻、通用性强、密封性能好和维护检修方便等要求。