項目一變壓器的運行和維護目錄任務一

變壓器的結構認知任務二

單相變壓器的認識與使用任務三

三相變壓器的認識與使用任務一變壓器的結構認知任務描述變壓器是電力系統中數量極多且地位十分重要的電氣設備，變壓器的總容量大約是發電機總容量的9倍以上，作為一種靜止的電氣設備，在電能的傳輸、分配和安全使用等方面都具有重要的意義，此外，在通信、廣播、電氣及冶金等多個行業也得到了廣泛的應用。目錄變壓器的結構變壓器的分類變壓器的銘牌變壓器的結構1.變壓器在電力系統中主要作用是變換電壓，以利于功率的傳輸。2.升高電壓可以減少線路損耗，提高送電的經濟性，達到遠距離送電的目的。3.降低電壓，把高電壓變為用戶所需要的各級使用電壓，滿足用戶需要。變壓器是一種靜止的電氣設備，它利用電磁感應原理將一種電壓等級的交流電能轉變成另一種電壓等級的交流電能。原動機用戶發電機

升壓變壓器降壓變壓器配電變壓器10kV·A電力變壓器的基本結構圖

在電力系統中，油浸自冷式雙繞組變壓器應用較為廣泛，本項目主要以10kV·A級變壓器為例，來說明變壓器的結構。右圖是10kV·A級變壓器的結構圖。變壓器（油浸式）器身鐵芯繞組引線（包括調壓裝置、引線夾件等）絕緣附件（包括油枕、油門閘閥等）油箱本體油箱冷卻裝置（包括散熱器、風扇、油泵等）保護裝置（包括防爆閥、氣體繼電器、測溫元件、呼吸器等）出線裝置（包括套管等）電力變壓器的基本結構圖變壓器的主要部件是由鐵芯和繞組構成的器身，鐵芯是磁路部分，繞組是電路部分。除此以外還有油箱、絕緣套管、儲油柜及分接開關等其他附件。變壓器的主要部件--鐵芯1.鐵芯

鐵芯是變壓器的磁路部分，分為鐵芯柱和鐵軛兩部分。在鐵芯柱上套上繞組，再用鐵軛將鐵芯柱連接起來構成閉合磁路。（1）鐵芯材料：為了減少交變的磁通在鐵芯中產生的磁滯和渦流損耗，提高磁路的導磁性能，鐵芯一般是由厚度為0.35~0.5mm的硅鋼片疊裝而成，每片硅鋼片兩面都涂上漆膜，使片與片之間絕緣。變壓器的主要部件--鐵芯

（2）鐵芯疊裝形式：鐵芯底片的形式根據變壓器的大小有所不同。大中型變壓器的鐵芯，一般是將硅鋼片剪成一定形狀，采用交錯重疊的方式組裝而成，各層磁路的接縫互相錯開，便于減小氣隙和磁阻，如圖所示。小型變壓器為了簡化工藝和減小氣隙，常采用E字形、F字形或C字形硅鋼片疊裝而成，如下圖所示。變壓器的主要部件--鐵芯（3）鐵芯柱截面：在小型變壓器中，鐵芯柱截面的形狀一般采用正方形或矩形，而在大容量變壓器中，鐵芯柱的截面一般做成階梯形，以充分利用繞組的內圓空間，如下圖所示。

鐵芯柱截面變壓器的主要部件--鐵芯（4）鐵芯結構型式：變壓器鐵芯的結構有芯式、殼式和漸開線式等型式，心式結構的特點是鐵芯柱被繞組包圍，如下圖所示。單相芯式變壓器結構殼式結構的特點是鐵芯包圍繞組頂面、底面和側面，如下圖所示。殼式結構的機械強度較好，但制造復雜，心式結構比較簡單，繞組裝配比較容易，故電力變壓器的鐵芯主要采用心式結構。

殼式變壓器結構

同心式繞組是將高、低壓繞組同心地套在鐵芯柱上。通常低壓繞組靠近鐵芯，高壓繞組在外側，如左圖所示。這主要是從絕緣要求容易滿足和便于引出高壓分接開關來考慮的。同心式繞組結構簡單，制造方便，電力變壓器一般采用這種結構。變壓器的主要部件--繞組

繞組也是變壓器的最基本的部件之一。它是變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包裹的銅線或者鋁線繞成。接到高壓電網的繞組為高壓繞組，接到低壓電網的繞組為低壓繞組。根據高低壓繞組裝配位置的不同，分為同心式繞組和交疊式繞組。2.繞組

交疊式繞組：又稱餅式繞組，是將高、低壓繞組分為若干線餅，沿著鐵芯柱的高度方向交替排列，為了便于繞組和鐵芯絕緣，一般把最上層和最下層放置低壓繞組，如下圖所示，主要用于特種變壓器中。變壓器的主要部件--繞組變壓器的主要部件--油箱3.油箱

油浸式變壓器的整個器身（將繞組套在鐵芯上就構成了變壓器的器身）都放在油箱中，箱內充滿變壓器油。變壓器油作為一種礦物油，具有很好的絕緣性能，主要起兩個作用：①在變壓器繞組與繞組之間、繞組與鐵芯和油箱之間起絕緣作用；②變壓器油受熱后產生對流，對變壓器鐵芯和繞組起散熱作用。此外，油箱外部有許多散熱油管，主要是為了增大散熱面積。

散熱油管變壓器的主要部件--儲油柜

儲油柜也稱作油枕，有常規油枕和波紋油枕之分，當變壓器油的體積隨油溫的升降而膨脹或縮小時，油枕就起著儲油和補油的作用，以保證油箱內始終充滿油。油枕的體積一般為變壓器總油量的8%～10%左右。常規油枕有三種形式：敞開式、隔膜式和膠囊式。大型變壓器為了保證變壓器油的性能，防止油的氧化受潮，一般采用隔膜式和膠囊式，以避免油與空氣直接接觸。油枕上裝有油位計，現在一般采用磁力油位計，變壓器的油位計和變壓器油的溫度相對應，用以監視變壓器油位的變化。

膠囊式儲油柜隔膜式儲油柜4.儲油柜儲油柜油位變化示意圖變壓器的主要部件--儲油柜（1）

亦稱防爆管，如圖所示，裝在油箱頂蓋上，它是一種保護設備，當變壓器發生嚴重故障而產生大量氣體時，氣體和油將首先沖破防爆膜向外噴出，以降低油箱內的壓力，避免油箱內因受到強大的壓力而爆裂。

5.安全氣道1—油箱2—儲油柜3—氣體繼電器4—安全氣道變壓器的主要部件--氣體繼電器6.氣體繼電器

氣體繼電器也稱瓦斯繼電器，它是變壓器的主要保護裝置，安裝在變壓器油箱與儲油柜的連接管上。、當變壓器內部故障時，由于油的分解產生的油氣流，沖擊繼電器下擋板，使接點閉合，跳開變壓器各側斷路器。若空氣進入變壓器或內部有輕微故障時，可使繼電器上接點動作，發出預報信號，通知相關人員處理。瓦斯繼電器上部裝有試驗及恢復按鈕和放氣閥門。瓦斯繼電器上部有引出線，分別接入跳閘保護及信號。瓦斯應有防雨罩，防止進水。瓦斯繼電器應定期進行動作和絕緣校驗。取氣盒上浮子上浮子磁鐵干簧管下浮子下浮子磁鐵干簧管擋板雙浮子瓦斯繼電器開口杯瓦斯繼電器開口杯干簧管干簧管擋板磁鐵擋板開口杯磁鐵變壓器的主要部件--氣體繼電器結構變壓器的主要部件--儲油柜（1）

變壓器運行時，輸出電壓是隨著輸入電壓的高低、負載電流的大小和性質而變動的。在電力系統中，為了使變壓器的輸出電壓控制在允許的變化范圍內，變壓器的原邊繞組匝數要求在一定范圍內調節，因而原邊繞組一般都備有抽頭，稱為分接頭。通過和不同分接頭連接改變原邊繞組的匝數，從而達到調節輸出電壓的目的。分接開關分為有載調壓和無載調壓兩種。

7.分接開關

變壓器繞組的引出線從油箱內穿過油箱蓋時，必須經過絕緣套管，以使帶電的引出線與接地的油箱絕緣。絕緣套管由絕緣套管內外部的瓷套和其中的導電桿組成。絕緣套管一般是瓷質的，現在也有玻璃。為了增大外表面放電距離，套管外形做成多級傘形裙邊。電壓愈高，級數愈多。變壓器的主要部件--絕緣套管8.絕緣套管常用變壓器的分類（一）常用變壓器的分類

A.按用途分:電力變壓器：電力系統中使用的變壓器，包括升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器和廠用變壓器等。特種變壓器：根據不同系統和部門的要求，提供各種特殊場合使用的變壓器，包括電爐變壓器、電焊變壓器、整流變壓器及儀用互感器等。常用變壓器的分類（二）常用變壓器的分類

B.按相數分：單相變壓器：用于單相負荷三相變壓器：用于三相系統的升、降電壓。多相變壓器：原邊繞組和副邊繞組均為多相繞組。常用變壓器的分類（三）常用變壓器的分類

C：按繞組形式分：雙繞組變壓器：每相有高壓和低壓兩個繞組，用于連接電力系統中的兩個電壓等級。三繞組變壓器：一般用于電力系統區域變電站中，每相有高壓、中壓和低壓三個繞組，連接三個電壓等級。多繞組變壓器：每相有三個以上繞組。自耦變電壓：每相至少有兩個以上的繞組具有公共部分。用于連接不同電壓的電力系統。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。常用變壓器的分類（四）常用變壓器的分類

D.按冷卻方式分：干式變壓器：依靠空氣對流進行冷卻。油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質，如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環風冷等。油浸式變壓器冷卻方式還分為：①自然油循環：通過油自然對流冷卻。②強迫油循環：用油泵將變壓器油抽到外部進行循環冷卻。油浸自冷強迫油循環風冷式油浸風冷強迫油循環水冷常用變壓器的分類（四）各種變壓器圖片

三相三繞組變壓器

大型整流變壓器

試驗變壓器特殊類型變壓器電壓互感器鉗形電流表交流電焊機電流互感器

變壓器的銘牌如：SL-500/10表示三相油浸自冷雙繞組鋁線，額定容量為500kV·A，高壓繞組額定電壓為10kV級的電力變壓器。

電力變壓器的型號包括變壓器的結構、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內容，其型號具體意義如下：

變壓器的銘牌--變壓器的型號

為使變壓器安全、經濟、合理地運行，每臺變壓器上都安裝了一塊銘牌，外觀如圖所示，上面標注了變壓器的型號及各種額定數據等。只有理解銘牌上各種數據的含義，才能正確、安全地使用變壓器。變壓器的銘牌--變壓器的額定值變壓器的原邊繞組可以稱為一次側繞組（簡稱一次繞組），副邊繞組可以稱為二次側繞組（簡稱二次繞組）。額定電壓U1N/U2N

變壓器在正常運行時，規定加在原邊繞組上的電壓，稱為原邊的額定電壓，用U1N來表示；當副邊繞組開路（即空載），原邊繞組加額定電壓時，副邊繞組的測量電壓，即為副邊的額定電壓，用U2N來表示。在三相變壓器中，額定電壓指的是線電壓，單位是伏特（V）或千伏（kV）。額定電流I1N/I2N

變壓器額定容量下允許長期通過的電流，原邊和副邊的額定電流分別用I1N和I2N來表示。在三相變壓器中，額定電流指的是線電流，單位是安培（A）。變壓器的銘牌--變壓器的額定值額定容量SN它指變壓器在額定工作狀態下，副邊繞組的額定功率，用SN來表示，單位是千伏安（kV·A）。單相變壓器：

三相變壓器：

）。一般容量在630kVA以下的為小型電力變壓器；800~6300kVA的為中型電力變壓器；8000~63000kVA為大型電力變壓器；90000kVA及以上的為特大型電力變壓器；額定頻率fN

我國規定標準工業用交流電的頻率是50Hz。謝謝觀賞任務二單相變壓器的認識與使用任務描述依據電磁感應原理，變壓器可以把一種等級的交流電壓和電流轉變為同頻率的另一種等級的交流電壓和電流。在使用變壓器之前，要對電磁感應的相關物理量和定則進行充分的了解和掌握，便于進行安全生產。本次任務以單相變壓器的使用為基點，通過學習單相變壓器的基本原理、工作特性等內容，讓學生學會對小型變壓器的變壓、變流和阻抗變換作用進行測試。本任務要深入了解基本磁路物理量和常用磁路規律（定則）的概念，并能進行基本應用；掌握單相變壓器的基本原理，會判斷單相變壓器的連接組別，了解單相變壓器的運行特性。目錄磁路知識單相變壓器的連接組別單相變壓器的工作原理單相變壓器的運行特性基本磁路物理量的認知1、磁通在靜電學中我們用電場線來形象描述空間的電場分布，類似的我們也可以用磁力線來形容描述空間磁場的分布。通過與磁場方向垂直的某一面積上的磁力線的總數，叫做通過該面積的磁通量，簡稱磁通，用字母表示。單位名稱是韋伯，簡稱韋，用符號Wb表示，它是一個標量。）。主磁通

磁通漏磁通由于鐵芯的導磁性能比空氣要好得多（磁導率大），所以絕大部分磁通將在鐵芯內通過,這部分磁通稱為主磁通。圍繞載流線圈、部分鐵芯和鐵芯周圍的空間，還存在少量分散的磁通，這部分磁通稱為漏磁通。基本磁路物理量的認知2、磁感應強度垂直通過單位面積的磁力線的多少，叫該點的磁感應強度。在均勻磁場中，磁感應強度可表示為B=／S，S表示均勻磁場的面積。這個式子表明，磁感應強度B等于單位面積的磁通量，所以有時磁感應強度也叫磁通密度。當磁通單位為Wb，面積單位為㎡，磁感應強度B的單位是T，稱為特斯拉，簡稱特。磁感應強度是一個矢量。磁力線上某點的切線方向就是該點磁感應強度的方向，也就是這一點磁場方向。所以磁感應強度不但表示了某點磁場的強弱，而且還能表示出該點的磁場方向。基本磁路物理量的認知3、磁阻電阻是反映導體對電流起阻礙作用大小的一個物理量，用R來表示。在磁場中，反映磁路對磁通的阻力叫磁阻，用Rm來表示，它由磁路的材料、形狀及尺寸所決定，Rm=L／μS。（L表示導體的長度，μ是磁導率，S表示導體的截面面積）磁阻的單位是1／H。V）。4、磁導率反映導體導電性能好壞的物理量叫電導率。在磁場中與電導率相對應的是磁導率，它是用來表示媒介質導磁性能好壞的物理量。用字母μ表示，其單位名稱是H／m，簡稱亨／米。非鐵磁物質的磁導率是一個常數，而鐵磁物質的磁導率不是常數。由實驗測得真空中的磁導率μ0=4π×107H／m，為一個常數。把任意物質的磁導率與真空的磁導率的比值稱作相對磁導率，用μr表示．即）。基本磁路物理量的認知5、磁場強度我們舉一個例子，假如在一塊磁鐵上吸附一顆小鐵釘，磁鐵相當于小鐵釘的外磁場，小鐵釘就是磁鐵的一種媒介質，對于磁鐵周圍的磁場，我們用磁場強度H來表示，那么被磁化后的小鐵釘的磁場(即包括了外磁場又包括了媒介質對外磁場的影響)用磁感應強度B表示，也就是說磁感應強度受磁導率的影響，而磁場強度H與磁導率無關。磁場中某點的磁感應強度B與媒介質磁導率的比值，叫做該點的磁場強度，用H表示，即：H=B／μ，磁場強度的單位名稱為安培／米，簡稱安／米，用符號A／m表示。磁場強度是矢量，在均勻媒介質中，它的方向和磁感應強度的方向一致。V）。6、磁動勢磁場是由電流產生的，但取決于電流與線圈匝數的乘積NI。我們把這一乘積叫做磁動勢或磁通勢，簡稱磁勢，用F表示，即F=NI，磁勢是磁路中產生磁通的“推動力”。磁勢的國際制單位為安(A)。基本磁路定律（定則）的認知1、磁路歐姆定律和電路中的歐姆定律一樣，在磁路中，可以用磁路歐姆定律來表示。以下面a圖所示的等截面無分支閉合鐵心磁路為例：線圈N匝，電流i，鐵心截面為S，磁路平均長度為L，磁導率為μ。可以等效為下面b圖所示的磁路。式中Rm是磁阻，單位為安培匝每韋伯，或匝數每亨利。F是磁動勢，單位為安培匝。Φ是磁通量，單位為韋伯。即磁路中的磁通等于作用在該磁路上的磁動勢

除以磁路的磁阻，這就是磁路的歐姆定律。基本磁路定律（定則）的認知2、安培定則也叫右手定則，是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關系的定則。通電直導線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環繞方向，如圖所示。

安培定則一

安培定則一通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲的方向與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極，如圖所示。基本磁路定律（定則）的認知3、左手定則電磁學中，右手定則判斷的主要是與力無關的方向。如果是和力有關的方向判定則全依靠左手定則。即關于力的用左手，其他的（一般用于判斷感應電流方向）用右手定則。伸開左手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內。把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，手心面向N極(叉進點出)，四指指向電流所指方向，則大拇指的方向就是導體受力的方向，如圖所示。基本磁路定律（定則）的認知4、基爾霍夫定律流入和流出單位面積的磁通量的代數和為零。以圖示磁路為例，通過單位面積S的磁通量的代數和為零。基本磁路定律（定則）的認知5、法拉第電磁感應定律當穿過封閉回路的磁通量發生變化時，回路中的感應電動勢e的大小和穿過回路的磁通量變化率等成正比，即

，這就是法拉第電磁感應定律。單相變壓器的連接組別

1、單相變壓器的極性

一臺三相變壓器可以看成由三臺單相變壓器組成，因此，要研究三相變壓器一次側、二次側線電動勢（線電壓）之間的相位關系，必須首先掌握單相變壓器一次側、二次側電動勢（電壓）之間的相位關系，即單相變壓器的極性。

單相變壓器的主磁通和一、二次繞組的感應電動勢都是交變的，沒有固定的極性，這里提到的極性是指某一瞬間的相對極性。單相變壓器的一、二次繞組纏繞在同一根鐵芯柱上，并被同一主磁通所交鏈，任何時刻兩個繞組的感應電動勢都會在某一端呈現高電位的同時，在另外一端呈現出低電位。用電路理論的知識，把一、二次繞組中同時呈現高電位（低電位）的端點稱為同名端，并在該端點旁加“．”來表示。反之，稱為異名端。當一、二次繞組的首端為同名端時，它們的電勢同相位。反之，則反相位。單相變壓器的連接組別

2、單相變壓器的連接組

為了說明變壓器的連接方法，首先對繞組的首端、末端的標記作規定。

以上的標志都注明在變壓器的線套管上，它牽涉到變壓器的相序和一次側、二次側的相位關系等，是不允許隨意改變的。單相變壓器的連接組別

變壓器的高壓繞組和低壓繞組都還可以采用星形和三角形接法，而且高、低繞組線電勢（或線電壓）的相位關系可以有多種情形。我們按照連接方式與相位關系，如圖所示，可把變壓器繞組的連接分成不同的組合，稱為繞組的連接組。星形聯結

三角形聯結單相變壓器的連接組別

一臺變壓器的連接組一般均采用“時鐘法”表示。即用時鐘的長針代表高壓邊的線電勢相量，且位于時鐘的12時處不動；短針代表低壓邊的相應的線電勢相量，它們的相位差除以30°為短針所指的鐘點數。按照慣例，統一規定一次側、二次側繞組感應電動勢的方向均從首端指向末端。一旦兩個繞組的首、末端定義完之后，同名端便唯一由繞組的繞向決定。當同名端同時為原、副邊繞組的首端（末端）時，

和

同相位，用連接組

表示；否則，

和

相位相差180°，用連接組

表示，如圖所示。單相變壓器的連接組別

從以上的講述中可以看出影響單相組別的因素有：（1）繞組的繞向（決定了同極性端子）。（2）首末端標志。當首末端為同極性時，一次側、二次側繞組電勢同相位，否則反相位。

單相變壓器只有兩種連接組。即

和

兩種。單相變壓器的工作原理漯河職業技術學院變壓器是利用電磁感應原理傳輸電能或電信號的器件,它具有變壓、變流和變阻抗的作用。主要由鐵芯和套在鐵芯上的兩個（或兩個以上）互相絕緣的繞組組成，繞組之間只有磁的耦合，沒有電的聯系。接在額定電壓的交流電源上的繞組稱為原邊繞組（或稱為一次繞組），其匝數為N1；接負載的繞組稱為副邊繞組（或稱為二次繞組），其匝數為N2。當原邊繞組外加電壓u1交流電源時，原邊繞組中流過交流電流，產生交變磁動勢，使鐵芯中產生交變磁通，并交鏈于原邊、副邊繞組，使原邊和副邊繞組中分別產生感應電動勢e1和e2。根據電磁感應定律推導得出結論：從式可知，變壓器的一次、二次繞組感應電動勢之比與電壓之比都等于一次與二次繞組的匝數之比。在磁動勢一定的條件下，只需改變一次、二次繞組的匝數之比，就可實現改變二次繞組輸出電壓的目的。單相變壓器的運行特性--空載運行特性變壓器空載運行是指變壓器的一次繞組接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次繞組開路時的運行狀態。

原邊繞組兩端加上交流電壓u1時，便有交變電流i1通過原邊繞組，此時i1稱為空載電流，用i0表示。大中型變壓器的空載電流約為原邊額定電流的3%—8%。變壓器空載時，原邊繞組近似為純電感電路，故i0滯后u190°，此時原邊繞組的交變磁動勢為i0N1，它產生交變磁通，因為鐵芯的磁導率比空氣（或油）大得多，絕大部分磁通通過鐵芯磁路交鏈著原邊、副邊繞組，稱為主磁通或工作磁通，用

來表示；還有少量磁通穿出鐵芯沿著原邊繞組外側通過空氣或油而閉合，這些磁通只與原邊繞組交鏈，稱為漏磁通，用

來表示，漏磁通一般都很小，可以忽略不計。單相變壓器的運行特性--空載運行特性若外加電壓u1按正弦變化，則i0和

都按正弦變化。假設

推導可得：由于變壓器的空載電流i0很小，原邊繞組的電壓降可以忽略不計，故原邊繞組的感應電動勢近似地與外加電壓相平衡，即

。而副邊繞組是開路的，其端電壓

就等于感應電動勢

，即

。

于是有變壓器空載時，原邊、副邊繞組端電壓之比近似等于電動勢之比，即匝數之比，這個比值k稱為變壓比，簡稱變比。

當k>1,則

，是降壓變壓器；若k>1，則

，是升壓變壓器。單相變壓器的運行特性--負載運行特性變壓器的負載運行是指原邊繞組加額定電壓，副邊繞組與負載相連接時的運行狀態，如圖所示。和空載運行相比，負載運行時副邊繞組上有了電流i2。

因為變壓器原邊繞組的電阻很小，它的電阻電壓降可以忽略不計。實際上，即使變壓器滿載，原邊繞組的電壓降也只有額定電壓

的2%左右，所以變壓器負載運行時，仍可認為

。由

可知：該式是反映變壓器基本原理的重要公式。它說明，不論是空載還是負載運行，只要加在原邊繞組上的電壓及其頻率f都保持一定，鐵芯中工作磁通的最大值就基本上保持不變，那么根據磁路歐姆定律，鐵芯磁路中的磁動勢也應基本不變。單相變壓器的運行特性--負載運行特性空載時，鐵芯磁路中的磁通是由原邊磁動勢產生的。負載時，原邊、副邊繞組都有電流，則此時鐵芯中的磁通是由原邊和副邊繞組的磁動勢共同產生的。不管空載還是負載，只要原邊繞組上的電壓及其頻率f都保持一定，鐵芯磁路中的磁動勢也應基本不變。故有稱為變壓器負載運行時的磁動勢平衡方程。

經過推導可得：上式只適用于滿載或重載的運行狀態，而不適用于輕載的運行狀態，該式說明，當變壓器接近滿載時，原邊、副邊繞組的電流近似地與繞組匝數成反比，這表明變壓器有變流作用。單相變壓器的運行特性--負載運行特性變壓器除了有變壓、變流的作用之外，還可用來實現阻抗的變換。假設在變壓器的副邊繞組接入阻抗

，那么在原邊看，這個阻抗值相當于多少呢？

變壓器阻抗變換等效電路由圖可知，等效阻抗

=K2

說明，變壓器副邊的負載阻抗值反映到原邊的阻抗值近似為的K2倍，起到了阻抗變換的作用。單相變壓器的運行特性--負載運行特性例如，把一個8Ω的負載電阻接到k=3的變壓器副邊，折算到原邊就是72Ω。可見，選用不同的變比，就可把負載阻抗變換為等效二端網絡所需要的阻抗值，使負載獲得最大功率，這種做法稱為阻抗匹配，在廣播設備中常用到，這類變壓器稱為輸出變壓器。單相變壓器的運行特性--工作特性變壓器的工作特性是指外特性和效率特性，表征變壓器性能的主要指標有電壓變化率和效率。

是指電源電壓和負載的功率因數為常數時，二次側電壓隨負載電流變化的規律，即

。變壓器負載運行時，由于變壓器內部存在電阻和漏阻抗，故當負載電流（負載運行時的二次側電流）流過時，變壓器內部將產生阻抗壓降，使二次側電壓隨著負載電流的變化而變化。負載的性質不同，變壓器的外特性曲線也不同。

1、單相變壓器的外特性變壓器的外特性曲線負載是電阻性（cosφ2=1）和電感性（cosφ2=0.8）時，外特性曲線是下降的。一般供電系統希望當I2變化時，U2變化不多，即保證足夠的穩定性，這里就引入了一個參數—電壓變化率。

單相變壓器的運行特性--外特性電壓變化率是指變壓器一次繞組加上交流50Hz的額定電壓，二次繞組空載電壓

和帶負載后在某一功率因數下二次繞組電壓

之差與二次繞組額定電壓

的比值，用

表示，即

電壓變化率反映了變壓器供電電壓的穩定性與電能的質量，是表征變壓器運行性能的重要數據之一。一般供電系統要求電壓變化率不超過5%。單相變壓器的運行特性--外特性效率變壓器的效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率之比，用百分數表示，即變壓器效率的大小反映了變壓器運行的經濟性能的好壞，是表征變壓器運行性能的重要指標之一。由于變壓器沒有轉動部分，也就沒有機械摩擦損耗，因此效率很高，一般中小型電力變壓器效率在95%以上，大容量電力變壓器最高頻率可達98%-99%以上。當可變損耗與不變損耗相等時，可達到最大效率，但是由于銅損耗一直隨著負載變化，一般變壓器不可能總在額定負載下運行，因此為了提高變壓器的運行效率，設計時使鐵損耗相對小一些。

謝謝觀賞任務三三相變壓器的認識與使用任務描述

由于目前電力系統都是三相制的，所以三相變壓器應用非常廣泛。從運行原理上看，三相變壓器與單相變壓器完全相同。三相變壓器在對稱負載下運行時，可取其一相來研究，即可把三相變壓器化成單相變壓器來研究。本任務要了解三相變壓器的磁路，會判斷三相變壓器的連接組別，熟悉三相變壓器的并聯運行意義和條件。目錄三相變壓器的磁路系統三相變壓器的連接方式和連接組別三相變壓器的磁路系統1、三相組式變壓器三相變壓器的磁路系統按鐵芯結構可以分為各相磁路彼此無關（獨立）和彼此相關（不獨立）兩類。。

三相變壓器組是由3個同樣的單相變壓器組成的，如圖所示。它的結構特點是三相之間只有電的聯系而無磁的聯系；其磁路特點是三相磁通各有自己的單獨磁路，互不相關聯。

如果外施電壓是三相對稱的，則三相磁通也一定是對稱的。如果3個鐵芯的材料和尺寸相同，則三相磁路的磁阻相等，三相空載電流也是相等的。三相組式變壓器的鐵芯材料用量多，占地面積大，效率也較低；受運輸條件或備用容量限制。所以，實際中主要用于巨型容量變壓器的制造。三相變壓器的磁路系統2、三相芯式變壓器

三相芯式變壓器是由三相變壓器組演變而來的。如果把3個單相變壓器的鐵芯按圖a所示的位置靠攏在一起，外施三相對稱電壓時，則三相磁通也是對稱的，因中心柱中磁通為三相磁通之和，且所以，中心柱中沒有磁通通過。因此，可將中心柱省去，變成如圖b所示的形狀。實際上為了制造的方便，常用的三相變壓器的的鐵芯是將3個鐵芯柱布置在同一個平面內，如圖c所示。三相變壓器的磁路系統

由圖可以看出，三相芯式變壓器的磁路是連在一起的，各相的磁路是相互關聯的，即每相的磁通都以另外兩相的鐵芯柱作為自己的回路。三相的磁路不完全一樣，B相的磁路比兩邊的A相和C相的磁路要短些。B相的磁阻較小，因而B相的勵磁電流也比其他兩相的勵磁電流要小。由于空載電流只占額定電流的百分之幾，所以空載電流不對稱，對三相變壓器的負載運行影響很小，可以不予考慮。在工程上取三相空載電流的平均值作為空載電流值，即在相同的額定容量下，三相芯式變壓器與三相組式變壓器組相比，鐵芯用料少、效率高、價格便宜、占地面積小、維護簡便，因此，中小容量的電力變壓器都采用三相芯式變壓器。三相變壓器的連接方式與連接組別1、三相組式變壓器的連接方式

在三相電力變壓器中，不論一次繞組還是二次繞組，其連接方法主要有星形和三角形兩種。把三相繞組的三個末端X、Y、Z（或x、y、z）連接在一起