常用變壓器的原理和種類大全

　變壓器：是利用繞制在同一鐵心上的兩個匝數不等的線圈，通過互感耦合關系來改變電壓，電流和傳送電能的設備。

　　一、原理

　　變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。在發電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動，這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。初級次級電壓和線圈圈數間具有下列關系： U1/U2=N1/N2，電流之比：I1/I2=N2/N1，電功率：P1=P2（多個副線圈時P1=P2+ P3…）

　　變壓器有三種工作狀態，即：①、改變電壓；②、改變電流；③、改變阻抗。

　　第一種工作狀態：變壓器可以改變電壓，即通常所說的變壓器；

　　第二種工作狀態：變壓器可以改變電流，即變流器，也就是電流互感器；

　　第三種工作狀態：變壓器可以改變阻抗，即線間變壓器、輸出變壓器、匹配變壓器等。

　　變壓器保護常用的有：保護內部故障的主保護（瓦斯和差動）。后備保護速斷和過流。還有

　　半絕緣結構的中性點過壓保護（避雷器），油溫報警等

　　瓦斯保護：應對變壓器內的各種故障以及油面的降低，在大功率的油浸式變壓器差動保護：應對變壓器繞組、套管及引出線上的故障

　　后備保護：當主保護因為各種原因沒有動作，在延時很短時間后（延時時間根據各回路的要

　　求），另一個保護將啟動并動作，將故障回路跳開。

　　二、常用變壓器的種類與特點

　　1.常用變壓器的分類可歸納如下：

　　(1)按相數分：

　　1)單相變壓器：用于單相負荷和三相變壓器組。 2)三相變壓器：用于三相系統的升、降電壓。

　　(2)按冷卻方式分： 1)干式變壓器：依靠空氣對流進行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。 2)油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。

　　(3)按用途分：

　　1)電力變壓器：用于輸配電系統的升、降電壓。

　　2)儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護裝置。

　　3)試驗變壓器：能產生高壓，對高壓電氣設備，電器零件，絕緣材質進行高壓絕緣強度試驗。

　　4)特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器等。 (4)按繞組形式分：

　　1)雙繞組變壓器：用于連接電力系統中的兩個電壓等級。

　　2)多繞組變壓器：一般用于電力系統區域變電站中，連接三個電壓等級。

　　3)單（自耦）繞組變電器：用于連接不同電壓的電力系統。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。

　　2.電源變壓器的特性參數

　?。?）工作頻率

　　變壓器鐵芯損耗與頻率關系很大，故應根據使用頻率來設計和使用，這種頻率稱工作頻率。

　?。?）額定功率

　　在規定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作，而不超過規定溫升的輸出功率。

　　（3）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，有空載電壓比和負載電壓比的區別。

　?。?）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?？蛰d電流由磁化電流（產生磁通）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生的損耗（銅損），這部分損耗很小。

　　（7）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。