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变压器的结构及其工作原理
变压器因此企业只有尽快实现产品环保化、绿色化是运用电磁感应原理制作的，它具有变换电压、电流和阻抗参数的功能。
在电力系统中，利用变压器可以实现经济地输送电能，方便地分配电能,安全地应用电能。发电机发出的电压一 般是10.5~20 kV，为了减少线损和电压损失，缩小导线截面，需要通过升压变压器将电压升高，以便经济合理远距离地大量输送电能。而高压电能送到用电地区后不能直接应用，还需要用**变压器逐级**，将高电压变为用户需要的电压。
一、变压器结构
中小型油浸式变压器的总体结构。
现将变压器各部件的结构及其作用叙述如下。1.油箱与冷却装置
油箱是变压器的外壳，由钢板焊成，以盛装器身(包括铁芯和绕组)和变压器油。为「加强冷却，一一般在油 箱四周装有散热器，以扩大变压器的散热面积。20 kVA及以下变压器的油箱，一般不装散热片。
2.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。为降低变压器本体的电能损耗,变压器铁芯都采用导磁率高且涂有绝缘漆的硅钢片叠成。三相变压器的铁芯通常为三柱式，直立部分叫铁芯柱，横向部分叫铁轭，构成闭合的三相磁路。铁芯采用全斜接缝交叠方式叠装，斜接缝可降低铁芯柱到铁轭拐弯处的附加损耗。
(2)绕组
绕组也是变压器的主要部件之一，用以构成变压器的电路。 绕组置于铁芯柱之外,当铁芯柱内的磁通交变时便产生感应电动势。绕组是用具有高强度绝缘物的铜线或铝线绕成的，配电变压器的绕组多为圆筒形，按同心式方式排列，低压绕组靠近铁芯柱，高压绕组套在低压绕组的外面。高、低压绕组之间以及低压绕组与铁芯柱之间都用绝缘套筒绝缘。为了便于散热，在绕组之间还留有油道。
3.保护装置
(1)油枕(储油柜)
油枕在油箱的顶端，其容积为油箱容积的8%~ 10%，油枕和油箱之间有管子连通。油枕的作用是:减少油和空气的接触，减少变压器油受潮和氧化的机会;变压器油的体积随温度变化而膨胀或缩小时，油枕起着储油和补油的作用，使油面的升降限在油枕内。油枕装有呼吸器，使油枕上部空间和大气相通。油枕的侧面装有油标指示变压器在运行时油量是否充足，同时也能判别油色是否正常。
(2)防**管
防**管(又称安全气道)。顶部的防**膜为一定 厚度的玻璃或酚醛纸板。当变压器内部发生严重故障时，箱内油的压力骤增，可以冲破顶部的玻璃或酚醛纸板，使油和气体向外喷出，以防止油箱破裂。
(3)压力释放阀
压力释放阀是用来保护油浸电气设备的装置，即在变压器油箱内部发生故障时，油箱内的油被分解气化,产生大量气体,油箱内压力急剧升高，此压力如不及时释放，将造成变压器油箱变形、甚至**裂。安装压力释放阀可使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释放阀的开启压力时，压力释放阀在2 ms内迅速开启，使变压器油箱内的压力很快降低。当压力降到关闭压力值时,压力释放阀便可靠关闭,使变压器油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水分及其他杂质进人油箱，且具有动作后无元件损坏，无须更换等优点，目前已被广泛应用。
(4)温度计
温度计安装在油箱.上盖的测温筒内，用来测量油箱内上层油温，**变压器运行温度，保证变压器的安全运行。35 kV电压等级的变压器，常用的是信号温度计和水银温度计。在容量较大的变压器上装有信号温度计，如下图所示。测温管固定在油箱顶盖上的一个开口套筒内，套筒内注满绝缘油。表盘内的气压弹簧管内灌注氯甲烷。当油温发生变化时,氣甲烷液体的饱和蒸汽压力也随之改变，导致表计的指针5偏转,指示出相应的温度。在指针的轴上固定--个接触板，它沿着两个带有触头的扇形片滑动，两个扇形片分别接在黄色和红色的示位指针9上。当温度上升到示位指针所整定的数值时，两对触头分别导通,发出信号通知值班人员，或者启动冷却系统的自动控制装置，进行降温处理。
(5)气体继电器
气体继电器(俗称**继电器)，装在油箱或油枕的连管中间，如图所示。
当变压器油面降低或有气体分解时，轻**保护动作，发出信号;当变压器内部发生严重故障时，重**保护动作接通断路器的跳闸回路，切除电源。另外，利用气体继电器还可以观察故障时分解出的气体颜色及数量，以分析判断变压器内部故障的情况。
(6)吸湿器
吸湿器又叫呼吸器，它的作用是使大气与油枕内连通，并排除进入油枕内的空气中的水
分及杂质。吸湿器内装有硅胶，用以吸收进人油枕中空气的潮气。呼吸器下端有个油封装置，使空气不能直接进人油枕内，以减少变压器油的受潮和氧化。当硅胶吸潮后颜色由蓝(或白)色变为淡红色，此时表明硅胶已失去吸潮能力，需及时更换新硅胶。变色后的硅胶在140 C高温下烘焙8 h,使水分蒸发，硅胶又会还原成蓝色(或白色)，可重新使用。
(7)净油器
净油器又称热虹吸过滤器，用以改善运行中变压器油的性能，防止油的迅速老化。其内装满吸附剂(硅胶)，运行中的变压器油由于油箱内上、下有温差，可使变压器油从上向下经过装在变压器油箱一侧的净油器形成对流，油流过硅胶后，其中的水分、杂质、酸和氧化物就会被吸附剂吸收，从而使油净化，延长变压器油的运行周期。装置的投人或退出应根据油质化验结果确定，以防止油的过度净化。H 2E下a金灵的器丑变班梁。
4.调压装置
变压器的调压一般是通过分接开关来实现的。调整分接开关挡位可改变绕组匝数，达到调压的目的。调压方式分为无载调压和有载调压两类。
(1)无载调压
无载调压是在变压器山、二次侧都脱离电源的情况下，变换高压侧分接头来改变其绕组匝数进行调压的。6~10 kV双绕组电力变压器多用三相中性点调压方式，如图4-5所示。电压的调节范围为额定电压的土5%。
当一次侧电压偏高时，可将分接开关换接到+5%的分接头( I挡),当一次侧电压偏低时，可将分接开关换接到-5%的分接头，当一次侧电压接近额定电压时，分接开关接到额定挡位( I挡)，二次侧均也可获得额定电压值。应该注意的是，在调挡前后，应作直流电阻测量，防止接点在接触不良情况下工作而烧毁设备。
(2)有载调压
有载调压是利用有载分接开关，在保证不切断负载电流的情况下,变换高压绕组分接头，来改变其匝数进行调压的。有载调压变压器的抽头较多,调压范围较广。有载调压还有利于提高供电质量，还可用于网络之间负载分配的合理调整。有载调压分接开关在变换分接头过程中，过渡电路常用电阻过渡式(电阻式有载分接开关)，以电阻限制其换接抽头过程中的环流。
5.出线装置
为了将绕组的引出线从油箱内引到油箱外，使带电的引线穿过油箱时与接地的油箱之间保持一定的绝缘，常采用绝缘套管作为固定引线并与外电路连接的主要部件。
二、变压器工作原理
变压器是根据电磁感应原理,将某一等级的交流电压变换成同频率另一等级的交流电压的设备。下图是单相变压器的原理图。
在闭合铁芯回路的芯柱，上绕有两个互相绝缘的绕组。与电源相连接的绕组叫一次侧绕组,其匝数为N;与负载相连接的绕组叫二次绕组，其匝数为N2。
1.变压器二次侧开路
绕组匝数多的一侧电压高 匝数少的侧电压低。 由于变压器二次侧的绕组田数不相等,故可起到变换电压的作用。当电源接**压侧时，称该变压器为**变压器:当电源接至低压侧时,称该变压器为升压变压器。
2.变压器二次侧接负载
变压器负载运行时一二次电流与一、二次绕组的匝数成反比，这是变压器也能改变电流的道理。变压器--、二二次绕组的功率基本相等(忽略损耗)，这是变压器能够传递功率的道理。
三相变压器的工作原理与单相变压器的工作原理相同。对于三相变压器，高低压侧绕组匝数的比值K等于高压侧与低压侧相电压的比值，也等于低压侧与高压侧相电流的比值。高、低压侧的线电压、线电流应按具体接线方式推算。
