本章小結

本章主要介紹單相變壓器的結構和原理，分析在穩態對稱運行條件下，變壓器空載運行和負載運行時的電磁關系。本章還對變壓器運行時的輸出電壓變化率、變壓器效率及三相變壓器并聯運行加以介紹，并簡要概述其他類型的變壓器。

電力變壓器的基本部件是鐵芯和繞組，此外還有油箱及其他附件。

鐵芯是變壓器中的磁路部分。鐵芯結構的基本形式有心式和殼式兩種。繞組是變壓器的電路部分，與電源相連的叫一次繞組或原繞組，與負載相連的叫二次繞組或副繞組。也可根據電壓大小分為高壓、低壓繞組。變壓器油是一種冷卻介質，通過熱對流方法，使變壓器的溫升不致超過額定值。儲油柜又稱油枕，當變壓器油熱脹時，將油收進儲油柜內，冷縮時，將油灌回油箱，始終保持器身浸在油內。較大容量的變壓器油箱蓋上裝有安全氣道，當變壓器發生嚴重故障或氣體繼電器保護失敗時，箱內產生很大壓力，可以沖破防爆膜，使油和氣體從安全氣道噴出，釋放壓力以避免造成重大事故。氣體繼電器是當變壓器發生故障時，產生氣體沿連通管進入氣體繼電器，使之動作，接通繼電器保護電路發出信號，以便工作人員進行處理，或引起變壓器前方斷路器跳閘保護。

變壓器銘牌上的數據為額定值。有：額定電壓、額定電流、額定容量、額定頻率，還有效率η、溫升τ、短路電壓標么值uk、連接組別號、相數m等。

變壓器的工作原理是根據電磁感應定律，將一次繞組從交流電源獲得電能并轉換成磁場能傳遞到二次繞組，然后還原成不同于交流電源電壓等級的電能再供給負載。

變壓器的一次繞組接在額定電壓、額定頻率的交流電源上，二次繞組開路無電流的運行狀態，稱為空載運行。當變壓器空載運行時，一次繞組忽略繞組阻抗，U1≈E1；二次繞組U2=E2，故k=E/E1 2=N/N1 2≈U/U1 2

在一般電力變壓器中，空載電流I0=(0.02~0.1)I1N，容量越大，相對越小。

變壓器一次繞組接在額定電壓和額定頻率的交流電源上，二次繞組接入負載時的運行狀態，叫做變壓器負載運行。忽略可得一、二次電流關系式為：

變壓器一、二次繞組電路的電動勢平衡方程式為：

若將較小的漏阻抗壓降略去不計，則近似為。

變壓器對負載來說是電源，所以要求其供電電壓穩定，供電損耗小，效率高。即表征變壓器運行性能的兩個主要指標：

二次繞組電壓的變化率為：

效率為：

三相變壓器有兩種型式：一種是三個同樣的單相變壓器通過三相連接組成變壓器組，稱為三相變壓器組，各相磁路是彼此獨立的；另一種是三相共用一個鐵芯的芯式三相變壓器，各相磁路是彼此相關的。三相繞組最基本的連接方法是星形（Y）和三角形（△）兩種接法，

連接方法用符號表示繞組不同的連接形式，如Y/Y（或Y，y）、Y/△（或Y，d），規定高壓繞組連接符號在左，低壓繞組連接符號在右，中間用斜線隔開，YN（或Y0）表示星形接法且引出中線。

變壓器并聯運行時，各變壓器之間不應產生環流，各變壓器還應能按其容量大小同比例合理分擔負荷，并聯變壓器變比k應一樣，連接組別號應一樣，其他有關參數應相等或相近。

自耦變壓器是一種調壓變壓器，它能平滑地改變輸出電壓大小，一般容量不大，多作為實驗室可調電源使用。

電壓互感器的主要結構和工作原理類似于空載運行的普通雙繞組降壓變壓器。

測量高壓線路里的電流或測量大電流，電流互感器二次繞組額定電流一般均為5A。

電焊變壓器結構原理與普通變壓器基本一樣，但工作特性差別很大，以適應其特殊的工作要求。