变压器的原理及分类

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1、变压器的原理及分类1、变压器的原理变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器。它有一个共用的铁芯和与其交链的几个绕组，且它们之间的空间位置不变。当某一个绕组从电源接受交流电能时，通过电感生磁、磁感生电的电磁感应原理改变电压（电流），在其余绕组上以同一频率、不同电压传输出交流电能。因此，变压器的主要结构就是铁芯和绕组。铁芯和绕组组装了绝缘和引线之后组成变压器的器身。器身一般在油箱或外壳之中，再配置调压、冷却、保护、测温和出线等装置，就成为变压器的结构整体。2、变压器的分类按照单台变压器的相数来区分,可以分为

2、三相变压器和单相变压器。在三相电力系统中,一般应用三相变压器，当容量过大且受运输条件限制时，在三相电力系统中也可以应用三台单相式变压器组成变压器组。按照绕组的多少来分，可分为双绕组变压器和三绕组变压器。通常的变压器都为双绕组变压器，即在铁芯上有两个绕组，一个为原绕组，一个为副绕组。三绕组变压器为容量较大的变压器（在5600千伏安以上），用以连接三种不同的电压输电线。在特殊的情况下，也有应用更多绕组的变压器。按照结构形式来分类，则可分为铁芯式变压器和铁壳式变压器。如绕组包在铁芯外围则为铁芯式变压器；如铁芯包在绕组外围

3、则为铁壳式变压器。二者不过在结构上稍有不同，在原理上没有本质的区别。电力变压器都系铁芯式。按照绝缘和冷却条件来分，可分为油浸式变压器和干式变压器。为了加强绝缘和冷却条件，变压器的铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中。二、油浸式变压器1、油浸式变压器的分类目前，在无人值班变电站中用的较多的是油浸式变压器。最初的变压器都是空气冷却的。后来变压器的容量越做越大，电压也逐步提高，用空气来冷却和作为绝缘就越来越困难，因此就产生了油浸式变压器，把变压器浸在盛于铁箱中的油内。变压器油是从石油中提炼出来的，有很好的绝缘性能，

4、它除了作为绝缘介质外，还作为一个散热的煤介。铁箱除了作为油的容器外，还提供了一个对周围空气的散热面。油浸式电力变压器在运行中，绕组和铁芯的热量先传给油，然后通过油传给冷却介质。油浸式电力变压器的冷却方式，按容量的大小，可分为以下几种：（1）自然油循环自然冷却（油浸自冷式）这种冷却方式的特点就是依靠油箱壁的辐射和变压器周围空气的自然对流把热量从油箱的冷却器表面带走。一般认为，当变压器容量在2500KVA及以下时，可以采用膨胀式散热器，变压器可不装储油柜，并可将其设计成全密封型，但是，较大容量的变压器必须人为地增大油箱

5、与空气接触的散热表面。随着低损耗技术的发展，采用油浸自冷式冷却的容量上限在增加，40000kVA及以下额定容量的变压器也可选用油浸自冷冷却方式。这样的优点是不要辅助供风扇用的电源，没有风扇所产生的噪声，散热器可以直接装在变压器油箱上，也可以集中装在变压器附近，油浸自冷式变压器的维护相对简单，始终可以在额定容量下运行。（2）自然油循环风冷（油浸风冷式）通常情况下，当变压器容量在8000KVA及以上、40000KVA及以下时，可采用管式或片式散热器，可选用风冷冷却方式，一般在散热器上加装风扇，因为表面散热系数与流体在表

6、面流动的速度有关，在吹风之后，对流部分的散热系数将增大好几倍，大大提高散热器的冷却效率。风冷式散热器是利用风扇改变进入散热器与流出散热器的油温差，提高散热器的冷却效率，使散热器数量减少，占地面积缩小。但此时要引入风扇的噪声，风扇的辅助电源。停开风扇时可按自冷方式运行，但是输出容量要减少，要降低到三分之二的额定容量。对管式散热器而言，每个散热器上可装两个风扇，对片式散热器而言，可用大容量风机集中吹风，或一个风扇吹几组散热器。对于油浸自循环风冷变压器而言，油为自然循环，其循环动力是温度差；变压器的器身（铁芯及线圈）由于

7、电磁损耗而发热，这种热量由靠近绕组和铁芯部分的油所吸收；箱底油温低，顶层油温高，顶层油与散热器连通散热器内的油将热量传给散热管或者散热板片，再传给空气，这样散热器进出口就形成温度降落（一般为20-30℃）。由温度降落就形成油的密度变化，冷却油的密度变大，靠自重而下沉；油箱内的油因被器身加热使油温升高，密度变小，形成浮升力；这样油箱内的发热与油箱外部的空气靠动力循环，热空气被风扇吹走，冷空气随之补充进来形成冷热空气交换流动，变压器的热量不断地传给空气，形成一种动态平衡。维持变压器各部（铁芯、绕组、油等）温升在标准规定

8、的范围以内，从而保障变压器的寿命。（3）强迫油循环冷却强迫油循环冷却按冷却器可以分为水冷却和风冷却。对于强迫油循环冷却的变压器，它的油箱上没有油管或者散热器，变压器内的油经过管道和油泵被打到一个分开装置的油冷却器，油被冷却后重新回到变压器内。这种冷却方式的优点是：一方面，利用油泵后可以加强变压器内部油的流动，降低内部绕组对油的温升；另一方面，由于去掉了庞大的