第一节 变压器

变压器是发电系统常用的电器设备，它是利用电磁感应原理制成的，将某一电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种或几种电压等级的交流电能。

一、变压器的工作原理

变压器的工作原理（见图3-1）是两个（或两个以上）互相绝缘的绕组套在一个共同的铁心上，它们之间有磁的耦合，但没有电的直接联系。通常两个绕组中一个接到交流电源，称为一次绕组，简称一次侧。另一个接到负载，称为二次绕组，简称二次侧。在外施电压作用下，一次侧有交流电流通过，并在铁心中产生交变磁通，其频率与外施电压频率相同。并在一次、二次绕组内感应出电动势，二次侧有了电动势，便向负载供电，实现了能量传递。并且变压器一次、二次电压之比决定于一次、二次绕组匝数之比。

图3-1 变压器工作原理

二、变压器的分类及结构

变压器的类型有很多。按用途不同可分为电力变压器（又分为升压变压器、降压变压器和配电变压器等，另外220kV以上的是超高压变压器，35～110kV是中压变压器，10kV为配电变压器）；特种变压器（电炉变压器、整流变压器等）；仪用互感器（电压、电流互感器）等。

按绕组数目的多少，变压器可以分为两绕组、三绕组和多绕组变压器以及自耦变压器；根据变压器铁心结构，分为心式变压器和壳式变压器（见图3-2）；按相数的多少，分为单相变压器和三相变压器等。

图3-2 变压器的构造

a）心式变压器 b）壳式变压器

按冷却方式分，有油浸式变压器和干式变压器。图3-3所示为干式变压器。

铁心是变压器的磁路部分，为了提高磁路的磁导率和降低铁心内的涡流损耗，铁心通常用厚度为0.35mm，表面涂绝缘漆的含硅量较高的硅钢片制成。铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来，使之形成闭合回路。

绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的漆包铝线或铜线绕成。

图3-3 干式变压器