《变压器工作原理》教学设计

第一篇：《变压器工作原理》教学设计

《变压器工作原理》教学设计

（一）教学目标：

根据大纲对本节的具体要求，同时针对学生的认知水平，结合教材，本着在教知识的同时也要培养能力的原则，确定本节的教学目标如下：

1．知识与技能

知道变压器是用来改变交流电压的装置；理解互感现象，理解变压器的工作原理；知道变压器的变压比并能说出变压器原、副线圈中电压的关系；知道变压器的输入功率等于输出功率．能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题、阻抗变换的关系；理解在远距离输电时，利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因。

2．过程与方法

通过创设操作情景引出本课课题，以生活中学生感兴趣的实例为依托，展示研究问题的情景;通过演示实验来研究变压器工作规律使学生在实验基础上建立规律;通过理想化模型建立及理论推导得出原副线圈电流与匝数间的关系;通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义．

3．情感态度与价值观 通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美；让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想；培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．

（二）教法

“互动”与“主动”的教学模式。

“互动”即师生互动，就是教师扮演引导者、学习动机激发者和辅导者的角色，让学生处在教学活动的中心，以平等的身份与教师互动。

（三）学法

在学法上，一是学生要多提问、多设疑，从而有了探究问题和学习的动力，而问题的解决恰好是建立新的知识结构的过程，从而培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；二是学生要多练习，通过知识的应用，能使学生把新学的知识和他们已经掌握的知识联系起来，从多个角度更深入理解本节内容，成为自己的东西。

（四）教学程序

一、知识回顾

1、产生电磁感应现象的条件？

2、法拉第电磁感应定律？

3、变压器的结构和分类？ 设置预备知识复习问题，为新知识的学习打下铺垫。

二、从名词理解引入新课

变压器，顾名思义，变换电压的器件，实际上它在变压的同时还能改变电流、阻抗等。那它是怎样变换电压呢？

三、新课教学

1、呈现教学目标

2、传授新课知识

（1）展示变压器结构的投影片，引导学生推导变压器工作过程。

首先必须让学生弄懂一个名词，那就是感应电动势；其次学生还要清楚感应电动势不仅存在于闭合电路中，在开路电路中也是存在的。

教师展现例题1 → 学生练习巩固，求出变压比及次级电压 → 教师在原图中把初级交流电源改变成直流电源，让学生求刚才的问题 → 学生求解 → 教师评讲。

（2）如果将负载接入次级线圈两端，就会产生电流，而初次级电流之间有什么关系呢？以此引入新的教学环节。

该过程中教师首先要交代一下电压之间的关系式是建立在理想变压器的基础之上。要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式。根据输入、输出功率相等由同学分小组讨论出电流之间的关系式，并请小组代表来讲解整个过程。

例题2练习→ 学生用手势表示答案 → 教师评价 → 复片：次级再加一个线圈，求电流三者之间的关系。

提出问题，初次级两个电流，是谁引起了谁的变化呢？

教师演示用输出负载调节输入功率的实验 → 引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，a.原、副线圈两端电压表指针的变化（电压基本上不发生变化）；b.原线圈中的电流表指针的变化（电流逐渐增大）；c.副线圈中的电流表指针的变化（电流也逐渐增大）．

学生阐述实验现象，并总结实验结论。

（3）由上面两个知识点，阻抗的推导也就迎刃而解，教师可完全放手让学生单独完成，过后作简单的评价，以此培养学生自主学习、独立思考的能力。

教师投影练习3 → 学生练习→ 教师校对答案。

（4）关于高压输电的电能损失问题

教师投影例题 → 学生分析 → 教师总结

3、反馈练习

4、本课总结、布置作业 整个课程的讲授都是建立在理想变压器的基础之上，学生要在理解的基础上去掌握公式，并明白功率的平衡说到底是能量的平衡。从中让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。

这样的教学设计，使学生在学习过程中能够用新学的知识分析解决问题，更好的构建了自己对知识（尤其是难点知识）的正确理解。另一方面，正因为是难点，学生在学习过程中或多或少会遇到一些疑难，通过实验等方式对新的物理情境的处理消除这些疑虑，使学生的认识得到完善和优化。

第二篇：变压器工作原理

变压器工作原理

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

一、变压器的制作原理：

在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。

二、分类

按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。

按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。

按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。

按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。

三、电源变压器的特性参数

工作频率

变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。

额定功率

在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。额定电压

指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。

电压比

指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。空载电流

变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。

空载损耗

指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。

效率

指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。

绝缘电阻

表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

四、音频变压器和高频变压器特性参数

频率响应

指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。

通频带

如果变压器在中间频率的输出电压为U0，当输出电压（输入电压保持不变）下降到0.707U0时的频率范围，称为变压器的通频带B。

初、次级阻抗比

变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配，则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下，变压器工作在最佳状态，传输效率最高。

五、低频变压器的技术参数

对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能。对于一般低频变压器的主要技术参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。

电压比：

变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级。在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1 时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2

式中n 称为电压比(圈数比)。当n<1 时，则N1>N2，V1>V2，该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器。

变压器的效率：

在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，叫做变压器的效率，即 式中η 为变压器的效率；P1 为输入功率，P2 为输出功率。

当变压器的输出功率P2 等于输入功率P1 时，效率η 等于100%，变压器将不产生任何损耗。但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损。铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。

变压器的铁损包括两个方面。一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗，当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。

变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗与输出功率比就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。

第三篇：变压器工作原理培训总结

变压器厂学习心得体会 近日，我有幸参加了公司组织的沈阳特变电工变压器厂培训参观活动，我首先非常感谢公司能够给我们基层员工提供这样的培训机会，使得我们能够深入设备制造厂的内容进行面对面的学习交流，同时也很荣幸参加了这次培训，这说明公司对员工培训的重视，反映了公司“重视人才，培养人才”的战略方针;对于从事基层专业工作的我而言，非常珍惜这次机会。

经过近两周的专业知识培训和实地考察参观，我对变压器的制造维护等各方面的知识有了进一步的提高。我们此次培训主要包括换流变压器、交流变压器的设计制造、原理以及运维知识等内容，课程安排紧凑有序，能够使我们详细的了解到变压器的相关知识，我平时主要从事专业技术管理工作，因此对这方面的内容也就更加留心。作为一名技术管理人员，其职业道德和人品素质是非常重要的，技术管理人员是否有责任心，是否将企业利益至上，是否肯吃苦好学，对搞好管理，做一名合格技术管理人员至关重要。

在我们的变压器培训课程中，老师讲了一些事例说明变压器技术管理人员应具备的良好的素质的重要性：

一个企业变压器局部放电出了问题，经过7次吊芯检查均未解决总题，采取的是现场烧香敬佛，不是根据逻辑关系使用排查法。还有一家企业，也是变压器的局部放电问题，这家企业的做法是严格按照逻辑程序一步步排查，最后查到分接开关有一个镙丝松掉了总共用

了四个月时间。这家企业在变压器故障前新换了分接开关，如果是有条理的解决问题，应该是一开始就查分接开关，这样会节约大量的人力物力。另外有一家电厂的一台变压器运行40多天出口短路，变压器烧掉了，损失2个多亿。有2相a、c相线圈矮了2公分，就因在变压器施工过程中在绕制线圈时，绝缘垫块压不下去，采取抽掉几块的方法，在运输过程中，垫块松动，线圈下塌。

以上事故的发生均是没有严谨的思维管理模式造成的后果，不是没有逻辑，不根据逻辑关系进行故障排查，采取烧香敬佛不理性的做法。要不就是有逻辑，但是没条理，一开始就可解决的问题，用了四个月的时间，浪费了大量的人力财力。要不就是没有严谨的专业知识，对破坏工艺程序会造成什么后果认知不足。

这些事例虽然不是什么专业知识，却对我有很深的触动，提醒我在今后的工作一定要本着高度负责的态度对待我所从事的工作，不能有丝毫的马虎大意，专业技术工作一定要细心耐心，高度负责。

培训学习虽然已经结束了，但我知道有更重的学习和工作任务在后面。思想在我们的头脑中，工作在我们的手中，坐而言，不如起而行!路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。我要在今后的工作中不断加强学习，提高个人的自我修养和专业知识，做一名合格优秀的国家电网人。篇二：变压器总结

工程总结

1、工程概要介绍

江苏沙洲电厂一期工程2×600mw机组#1机共设计启动/备用变压器两台，分别为sffz10-40000/220型分裂油浸式有载调压户外变压器一台和sfz9-28000/220型双卷油浸式有载调压户外变压器一台；厂用高压工作变压器两台，分别为sff10-40000/20型分裂油浸式无励磁调压户外变压器一台和sff10-28000/20型分裂油浸式无励磁调压户外变压器一台。四台变压器均由常州变压器有限公司生产。启动/备用变压器分裂式型号为sffz10-40000/220，额定容量：40mva。启动/备用变压器双卷式型号为sfz9-28000/220，额定容量：28mva。厂用高压工作变压器分裂式型号为sff10-40000/20，额定容量：40mva。厂用高压工作变压器双卷式型号为sff10-28000/20，额定容量：28mva。启备变低压侧6kv共箱封闭母线以及#1高厂变低压侧6kv共箱封闭母线均由北京电力设备总厂生产，型号为bgfm—10/3150-z。沙洲电厂共设计主变压器一台，由重庆abb变压器有限公司生产的sfp-720mva/220kv型三相双绕组油浸式变压器。

2、工程特点

启/备变高压侧通过软母线连接于220kv配电装置启/备变进线间隔，启/备变给#1机6kv，a、b、c段供电。高厂变高压侧通过离相封闭母线连接于发电机主出线，高厂变给#1机6kv，a、b、c段供电。启备变与6kv进线开关柜、高厂变与6kv进线开关柜均采用共箱封闭母线连接，母线支持槽钢为热镀锌#10槽钢，母线吊装结构及穿墙隔板由厂家配套供应，母线厂根据制造分段情况，设计有母线伸缩节，共箱封闭母线导体及外壳采用焊接连接方式。安装完后母线外壳可靠接地，母线与变压器、开关柜连接均采用软编织铜线。本工程主变压器本体充氮储存，且储存期间每3天对变压器情况进行检查记录一次，压力保持在（10-30）kpa。主变压器型号为sfp-720mva/220kv，额定容量：720mva，额定电压：242±2×2.5%/20kv。

3、主要工程量

两台启/备变进行内部检查及附件安装，启/备变高压侧避雷器安装3台，启/备变高压侧软母线安装120米。两台高厂变进行本体就位及附件安装。启备变低压侧、高厂变低压侧共箱封闭母线共320米。共箱封闭母线支持槽钢#10共400米，ф12圆钢吊杆120米，l50支持角钢100米。

主变主要工程量：

⑴、主变压器附件安装及真空注油 一台

⑵、避雷器 三台

⑶、主变中性点接地隔离开关 一台

⑷、主变中性点电流互感器 两台

⑸、控制箱柜 一台

⑹、软母线 一跨

4、劳力组织及工期进度

启动备用变压器于2005年4月20日本体就位，于4月24日进行吊罩检查，于6月2日全部安装调试完。启备变低压侧共箱母线从2005年5月19日开始基础铁件制作至2005年6月24日完成耐压试验，共使用300多个人工日。厂用高压变压器于2005年6月24日本体就位，于7月16日进行附件安装，于7月29日全部安装完。高厂变低压侧共箱母线从2005年8月24日开始基础铁件制作至2005年9月26日验收完，共使用200多个人工日。主变压器于2005年6月30日本体就位，于7月1日进行附件安装，于9月18日全部安装完。主变压器附件安装及主变压器系统附属设备于12月10全部安装调试完。共使用50吨吊车20个台班，人工170多个工日。

5、施工方案及措施

⑴启/备变采取内部检查方式。

⑵共箱封闭母线外壳及导体采取焊接连接方式。

⑶严格工艺质量，确保变压器安装投运后无漏点，并做好废变压器油的收集工作。

5、施工方法、工艺的改进

⑴焊接时，选用了纯度不小于99.99%的氩气保护气，纯度比以前提高了1.99%，焊丝选用了名牌焊丝,施工中使用半自动氩弧焊机，保证了焊接质量。

⑵为保证工程的安装质量，编制了《变压器安装》作业指导书，并进行安全和技术交底，严格按照作业指导书施工。对变压器安装质量要求高，所有项目建设单位，监理层层把关，并在总结施工经验的同时，制定了科学、细致的施工措施，使施工更加，科学化，合理化。安装质量又上了一个新台阶。

⑶变压器附件安装至带电运行前间隙时间一般常会有3-6个月，时间较长，安装中又涉及电气、建筑、机械化等多个专业，再加上厂家设计只重视设备运行未对一些易损件的保护进行考虑，未运行前其他专业施工中常有易损、易碎件被损坏的现象发生，而对这些小附件的更换处理往往会浪费大量人力物力，及时间又影响安装质量。针对这些情况，我们一方面在变压器安装区贴警告标示牌，另方面根据设备实际情况利用施工下脚料在安装前为一些易损、易碎件量身定做了保护罩，有效地解决了上述问题。篇三：箱式变压器培训总结

箱式变压器培训总结 9月28日，航站楼电力保障室21人进行了箱式变压器的相关培训，此次培训由云开电气的技术人员为我们讲解，培训分为理论培训与现场培训两部分。

箱式变压器将传统变压器集中设计在箱式壳体中，具有体积小、重量轻、低噪声、低损耗、高可靠性，广泛应用于住宅小区、商业中心、轻站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。

一、箱式变压器的并列操作：

电压比、阻抗电压、接线组别相同的变压器方可并列运行，若电压比和阻抗电压不同，则必须经过核算，在并列运行时任一台都不过负荷时方可并列。

变压器并列、解列前应检查负荷分配情况，并将检查语句写入倒闸操作票中。

新投运或经大修的变压器并列前，应先进行核相，确认无误后方可进行并列。

二、箱式变压器的停送电：

变压器停、送电前，应考虑中性点的倒换问题，确保停送电后直接接地的中性点数目不变。对于110kv及以上直接接地的中性点，倒换时应先合上另一台变压器的中性点接地开关，再拉开原来的中性点接地开关；如果是35kv消弧线圈进行倒换，则应拉开原已合上的变压器中性点接地开关，再

合上另一台变压器的中性点接地开关。

变压器停电时，应先停低压侧，再停中压侧，最后停高压侧，操作时可先将各侧断路器断开，再按由低到高的顺序拉开各侧隔离开关。对于主变隔离开关，应先拉变压器侧，后拉母线侧，送电时顺序与此相反。

三、箱式变压器有载调压分接开关操作：

并列运行的变压器，其调压操作应轮流逐级进行，一台变压器上不得连续进行两个及以上的分接变换。当主变压器过负荷时，不得进行有载调压分接头变换的操作。

经过此次培训，让我们进一步理解了航站楼电力系统中的箱式电压器的相关技术参数、相关电气操作流程，对以后的工作有很大的帮助。篇四：变压器的结构和工作原理

变压器的结构

变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理，把一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级的交流电能。变压器是电力系统中实现电能的经济传输、灵活分配和合理使用的重要设备，在国民经济和其他部门也获得了广泛应用。

一般常用变压器的分类可归纳如下：

按相数分：

(1)单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。(2)三相变压器：用于三相系统的升、降电压。

按冷却方式分：(1)干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。(2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

按用途分：

(1)电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。(2)仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。(3)试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。(4)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。

按绕组形式分：

(1)双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。(2)三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。(3)自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。按铁芯形式分：

(1)芯式变压器：用于高压的电力变压器。（2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的配电变 压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。

(3)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

在电力系统中，用到最多的是油浸式变压器，其最基本的结构式铁芯、绕组、绝缘材料、邮箱等组成，为了使变压器安全可靠地运行，还需要冷却装置、保护装置。

一、铁芯

铁芯是组成变压器基本的组成部件之一，是变压器导磁的主磁路，又是器身的主骨架，它由铁柱、铁轭和夹紧装置组成。常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0．8～4．8%。由硅钢做变压器的铁芯，是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使变压器的体积缩小。变压器工作时，线圈中有交变电流，它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流，在垂直于磁通方向的平面内环流着，所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻；同时，硅钢中的硅使材料的电阻率增大，也起到减小涡流的作用。用做变压器的铁芯，一般选用0．35mm厚的冷轧硅钢片，按所需铁芯的尺寸，将它裁成长形片，然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上讲，若为减小

涡流，硅钢片厚度越薄，拼接的片条越狭窄，效果越好。这不但减小了涡流损耗，降低了温升，还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。并不单从上述的一面有利因素出发，因为那样制作铁芯，要大大增加工时，还减小了铁芯的有效截面。所以，用硅钢片制作变压器铁芯时，要从具体情况出发，权衡利弊，选择最佳尺寸。

图1硅钢片的排发

二、绕组

绕组是变压器最关键的部件，是变压器进行电能交换的中枢，它应具有足够的绝缘强度、机械强度、耐热能力和良好的散热条件。

变压器的绕组大多用包有绝缘的铜导线绕制而成，在中小型变压器中也有用铝线代替铜线的；电压高的绕组为高压绕组，电正低的绕组为低压绕组、绕组套在铁心柱上的位 置．低压绕组在里．高压绕组在外，这样绝缘距离小，绕组与铁心的尺寸都可以小些。绕组也有很多种结构形式．这里也不做介绍了。其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。

图2三铁芯柱式变压器的铁芯与绕组 1铁轭 2贴心住 3高压绕组 4低压绕组

三、绝缘结构

变压器的绝缘包括外部绝缘和内部绝缘，外部绝缘指的是变压器的同相或异相套管之间以及套管对地部分之间的绝缘，内部绝缘指的是邮箱内的绝缘，主要是绕组绝缘，引线和分接开关的绝缘。中性点的绝缘结构有两种：一种是全绝缘结构，其特点是中性点的绝缘水平与三相端部出线电压等级的绝缘水平相同，此种绝缘结构主要用于绝缘要求较高的小接地电流接地系统，目前我国40kv及以下电压等级电网均属小电流接地系统，所用的变压器都有是全绝缘结构。另一种是分级绝缘结构，其特点是中性点的绝缘水平低于三相端部出线电压等级的绝缘水平。分级绝缘的变压器主要用于是110kv及上电压等级电网的大电流接地系统。采用分级绝缘的变压器可以使内绝缘尺寸减小，从而使整个变压器的尺寸缩小，这样可降低造价。

四、分接开关

电力变压器的分接开关是用来调节变压器输出电压的。由于电力系统电网中各处的电压不是完全相同的，为了使得变压器无论安装在电网什么位置都能输出额定电压，就在变压器的高压绕组设置了多次抽头，并将抽头接到分接开关上，通过开关于电网相连。这样，可以通过分接开关与不同的变压器绕组抽头连接来改变变压器高低压绕组的匝数比，从而达到调节变压器输出电压的目的。分接头

有无载调节和有载调节两种，前者只能在变压器于电网脱开后调节分接开关位置，而后者可以在变压器运行工况中调节分接头位置。一般配电变压器，如果没有特殊的要求，都采用无载调压分接头开关，调节档次为±5%额定电压，容量稍微大一些是可以是±2x2.5%。而采用有载调压分接头的，可以有±5x1.25%、±7x1.0%等等许多组合。

五、油箱和其他附件

油浸式电力变压器的器身装在充满变压器油的油箱中，变压器附加分别布置在油箱的顶部、底部和侧壁。

1、油箱

变压器的邮箱有两种基本形式：平顶油箱和拱顶油箱

2、名牌

每台变压器都有一个名牌，该名牌标出变压器的各种参数。如下图所示

六、冷却装置

变压器运行时，线圈和铁芯中的损耗所转化的热量必须设法散掉，以免过热损坏变压器。油浸式电力变压器的热量是通过油传递给油箱及冷却装置。再由周围空气或冷却水进行冷却的。变压器油循环冷却装置，涉及变压器技术领域，克服了现有技术中油浸式变压器油面与底层温差较大，难以形成对流的不足。技术方案包括变压器箱体及循环管；其特征是：在变压器一侧散热片上部的箱体外侧处和变压器另一侧散热片下部的箱体外侧处各设置一个通孔；循环管为中空管，其一端焊接在箱体上部的通孔处，另一端沿散热片外侧向下延伸至散热片下方，再沿散热片下方绕箱体折转半周，至箱体另一侧散热片的下方通孔处，并与该通孔焊接，使箱体的上通孔经循环管与下通孔连通。有益效果是：外部散热可直接降低油面温升，把变压器运行温度控制在温升允许的限值内，降低变压器的运行温度，延缓变压器内绝缘材料的老化，防止运行事故的发生。

七、保护装置 为了保证变压器的安全运行，变压器本体设置了许多保护，主要有如下几部分。

1、储油柜和呼吸器

储油柜俗称油枕，为一圆筒行容器，横放于油箱上方，用管道与变压器的油箱连接。当变压器油热胀时，油由油箱流向储油柜；当变压器油冷缩时，油由储油柜流向油箱。储油柜油面上部的空气由一通气管道与外部大气相通。通气管道中放置干燥剂，以减少空气中的水分进入储油柜中。储油柜的底部设有沉积器，以沉聚侵入储油柜的水分和污物，定期加以排除。在储油柜的一端还装有油位表以观测油面的高低，当由于渗漏等原因造成油量不足时，应及时注油加以补充。变压器呼吸器是变压器的一个重要保护部件，呼吸器是变压器的一个微不足道的小元件，但它在变压器的运行中起到了不小的作用，变压器呼吸器象人的鼻子起到变压器呼吸的作用，但起到的作用远不止这一点，它主要起到过滤和净化空气的作用。当变压器受热膨胀时，呼出变压器内部多余的空气；当变压器油温降低收缩时，吸入外部空气。当吸入外部空气时，储油盒 里的变压器油过滤外部空气，然后硅胶将没有过滤去的水份吸收，便变压器内的变压器油不受外部空气中水份的侵入，使其水份含量始终在标准以内。

2、安全气道

安全气道安装在电力变压器的油箱盖上，是油箱内部发生故障时产生过高压力的释放装置，所以又称为防爆管。

3、气体继电器

气体继电器是油浸式变压器上的重要安全保护装置，它安装在变压器箱盖与储油柜的联管上，在变压器内部故障产生的气体或油流作用下接通信号或跳闸回路，使有关装置发出警报信号或使变压器从电网中切除，达到保护变压器的作用。

气体继电器又称瓦斯继电器，是利用变压器内故障时产生的热油流和热气流推动继电器动作的元件，是变压器的保护元件；瓦斯继电器装在变压器的油枕和油箱之间的管道内；如果充油的变压器内部发生放电故障，放电电弧使变压器油发生分解，产生甲烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多种特征气体，故障越严重，气体的量越大，这些气体产生后从变压器内部上升到上部的油枕的过程中，流经瓦斯继电器；若气体量较少，则气体在瓦斯继电器内聚积，使浮子下降，使继电器的常开接点闭合，作用于轻瓦斯保护发出警告信号；若气体量很大，油气通过瓦斯继电器快速冲出，推动瓦斯继电器内挡扳动作，使另一组常开接点闭合，重瓦斯则直接启动继电保护跳闸，断开断路器，切除故障变压器。

图3 气体继电器

4、净油器

净油器又叫热滤油器，是一种变压器油连续再生装置。变压器的净油器可使油中有害物质如水分、游离碳、氧化物等随着油的循环被净油器中的硅胶吸收，使油净化保持良好的电气及化学性能，延长使用寿命,减少更换频率,降低使用成本。

5、温度计

温度计用来测量油箱内的上层温度，这是油的最高温度，其种类有水银温度计、信号式温度计和电阻温度计。

第四篇：高压变压器分类及工作原理

高压变压器的分类机工作原理

变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器。

工作原理

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

2.理想变压器：不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器

描述理想变压器的电动势平衡方程式为

e1(t)=-N1 d φ/dte2(t)=-N2 d φ/dt

若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有不计铁芯损失，根据能量守恒原理可得由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则二。变压器的结构简介1．铁芯铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度分别为0.35 mm.3mm.27 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成铁芯分为铁芯柱和横片俩部分，铁芯柱套有绕组；横片是闭合磁路之用铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种2．绕组绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理：当一次侧绕组上加上电压Ú1时，流过电流Í1，在铁芯中就产生交变磁通Ø1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1，É2，感应电势公式为：E=4.44fNØm式中：E--感应电势有效值f--频率N--匝数Øm--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同。当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（Í0），这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流Í0，一部分为用来平衡Í2，所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。变压器技术参数 对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技述参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等

第五篇：变压器原理教案

变压器的结构及原理

授课老师：黄易平

复习引入

一、电子线路中常见变压器：电源变压器、开关变压器、耦合变压器等 新课讲授：

一、变压器的基本结构： 变压器主要由：铁芯、线圈。

1、铁芯：变压器的磁路部分

由含硅量5%，厚度0.35mm或0.5mm硅钢片叠加而成。其特点是在较低的外磁场作用下能产生较高的磁感应强度，并随外磁场的增加磁感应强度很快达到饱和，磁场去掉后，材料磁场基本消失，剩磁很小。由于硅的加入钢片电阻率增大，涡流损耗降低，不易发热且老化现象减小。

2、绕组：变压器的电路部分

由漆包线绕制而成，分初级绕组和次级绕组。

二、变压器电路符号：

三、变压器的种类及作用：

变压器的种类很多, 有在电力系统中用电力变压器；有在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器；有在放大电路中用耦合变压器起传递信号或进行阻抗的匹配。变压器虽然大小悬殊, 用途各异, 但其基本结构和工作原理却是相同的。

变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用。

四、电磁感应原理实验（1）：

四、电磁感应原理实验（2）：

五、电磁感应实验结论：

1、在线圈中感应电压的大小方向与线圈中，磁通的大小的变化率成正比。即： E= N ΔΦ/Δt

2、磁通量大小与电流大小成正比,即 NΦ=Li,其中L是电感系数,于是, E=NΔΦ/dt=ΔLi/dt。

3、楞次定律：

当穿过线圈的磁通量发生变化时，感应电流的方向总是要阻碍线圈中原磁通量的变化。

六、PROTUES实验仿真：验证变压过程。