變壓器有哪些基本結(jié)構(gòu)

變壓器特征參數(shù)

工作頻率

變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計(jì)和使用，這種頻率稱工作頻率。

額定功率

在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作而不超過規(guī)定溫升的輸出功率。

額定電壓

指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規(guī)定值。

電壓比

指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別。

空載電流

變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流。空載電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對于50Hz電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。

空載損耗

指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分損耗很小。

效率

指次級功率P2與初級功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。

絕緣電阻

表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。

變壓器的主要組成部分及作用

（1） 鐵芯：變壓器的鐵芯是磁力線的通路，起集中和加強(qiáng)磁通的作用，同時用以支持繞組。

（2） 繞組：變壓器的繞組是電流的通路，靠繞組通入電流，并借電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

（3） 油箱：油箱是油浸式變壓器的外殼，變壓器主體放在油箱中，箱內(nèi)充滿變壓器油。

（4） 油枕：油枕也叫輔助油箱，它是由鋼板做成的圓桶形容器，水平安裝在變壓器油箱蓋上，用彎曲聯(lián)管與油箱連接，油枕的一端裝有油位指示計(jì)，油枕的容積一般為變壓器油箱所裝油體積的8%～10%。其作用是變壓器內(nèi)部充滿油，而由于油枕內(nèi)油位在一定限度，當(dāng)油在不同溫度下膨脹和收縮時有回旋余地，并且油枕內(nèi)空余的位置小，使油和空氣接觸的少，減少了油受潮和氧化的可能性，另外，儲油柜內(nèi)的油比油箱上部的油溫低很多，幾乎不和油箱內(nèi)的油對流。在油枕和油箱的連接管上裝有瓦斯繼電器，來反映變壓器的內(nèi)部故障。

（5） 呼吸器：呼吸器內(nèi)裝有干燥劑即硅膠，用來吸收空氣中的水分。

（6） 防爆管：防爆管安裝在變壓器的油箱蓋上。防爆管的頂端裝有一個玻璃片，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，產(chǎn)生高壓，油里面的氣體便沖破玻璃片排到油箱外，釋放壓力，從而保護(hù)變壓器油箱不被破壞。

（7） 溫度計(jì)：溫度計(jì)安裝在油箱蓋上的側(cè)溫筒內(nèi)，用來測量油箱內(nèi)的上層油溫。

（8） 套管：套管是將變壓器高、低壓繞組的引線引到油箱外部的絕緣裝置。它既是引線對地（外殼）的絕緣，又擔(dān)負(fù)著固定引線的作用。

（9） 冷卻裝置：冷卻裝置是將變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去的設(shè)備。

（10） 凈油器：又稱溫差濾過器。它的主要部分是用鋼板焊成的圓筒形凈油罐，安裝在變壓器油箱的一側(cè)，罐內(nèi)充滿硅膠、活性氧化鋁等吸附劑。在運(yùn)行中，由于上層油和下層油之間的溫差，于是變壓器油從上向下流動經(jīng)過凈油器形成對流，油與吸附劑接觸，其中的水分、酸和氧化物等被吸收，使油得到凈化。延長油的使用期限。強(qiáng)油循環(huán)變壓器的凈油器是靠油流壓差使變壓器油流經(jīng)凈油泵，達(dá)到凈化的目的。

變壓器的結(jié)構(gòu)

變壓器由鐵芯和繞組兩個基本部分組成，如下圖所示，是它的示意圖和符號。

變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖與符號

這是一個簡單的雙繞組變壓器，在一個閉合的鐵芯上套有兩個繞組，繞組與繞組之間以及繞組與鐵芯之間都是絕緣的。

繞組通常用絕緣的銅線或鋁線繞成，其中一個繞組與電源相連，稱為一次繞組，另一個繞組與負(fù)載相連，稱為二次繞組。

為了減少鐵芯中的磁滯損耗和渦流損耗，變壓器的鐵芯大多用0.35～0.5 mm厚的硅鋼片疊成，為了降低磁路的磁阻，一般采用交錯疊裝方式，即將每層硅鋼片的接縫錯開。如下圖所示為幾種常見的鐵芯形狀。

幾種常見的鐵芯形狀

變壓器按鐵芯和繞組的組合方式，可分為心式和殼式兩種，如下圖所示。

變壓器的結(jié)構(gòu)形式

心式變壓器的鐵芯被繞組所包圍，它的用鐵量比較少，多用于大容量的變壓器，如電力變壓器。

殼式變壓器的繞組被鐵芯鎖包圍，它的用鐵量比較多，但不需要專門的變壓器外殼，常用于小容量的變壓器，如各種電子設(shè)備和儀器中的變壓器。

干式變壓器結(jié)構(gòu)

干式變壓器主要由硅鋼片組成的鐵芯和環(huán)氧樹脂澆注的線圈組成，高低壓線圈之間放置絕緣筒增加電氣絕緣，并由墊塊支撐和約束線圈，其零部件搭接的緊固件均有防松性能。

構(gòu)造性能：⑴固體絕緣包封繞組⑵不包封繞組

繞組：兩個繞組中，電壓較高的是高壓繞組，較低的是低壓繞組。從高、低壓繞組的相對位置看，高壓可分為同心式、交迭式。同心式繞組簡單，制造方便，均采用這種結(jié)構(gòu)方式。交迭式，主要用于特種變壓器。

干式變壓器立體結(jié)構(gòu)圖

總體剖面圖

油浸式變壓器結(jié)構(gòu)

油浸式變壓器的主體結(jié)構(gòu)由器身、油箱、冷卻裝置、保護(hù)裝置和出線裝置組成。器身包括鐵芯、繞組（繞圈）、絕緣、引線和分接開關(guān)；油箱包括油箱本體和油箱附件（放油閥、接地螺釘、小車、銘牌等）；冷卻裝置包括散熱器和冷卻器；保護(hù)裝置包括儲油柜、油標(biāo)、安全氣道、吸濕器、測溫元件和氣體繼電器；出線裝置包括高、低壓套管。