变压器原理与结构图考题及答案，变压器原理与结构图与测量
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|变压器是一种静电装置，用于转换交流电压和电流并传输交流电力。它基于电磁感应原理实现电能的传输。
根据用途，变压器可分为两类：升压变压器和降压变压器。
按相数可分为单相变压器和三相变压器。
根据绕组类型的不同，可分为二绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。
根据冷却方式的不同，可分为油浸式变压器和干式变压器。
1、单相变压器
单相变压器是一次绕组和二次绕组均为单相绕组的变压器。由于其结构简单、体积小、损耗低，主要是铁损低，适合在负荷密度较低的低压配电网络中应用和广泛使用。
1、变压器结构
变压器的基本结构如图所示：铁芯和绕组（线圈）。铁芯构成变压器的磁路系统，并作为变压器的机械框架。线圈，即变压器的电路部分，通常称为绕组，小型变压器采用绝缘漆包圆铜线绕制，大容量变压器采用扁铜线或扁铝线绕制。
2、变压器工作过程
(1) 变压器
变压器具有用于改变电压：变压比的特殊参数。变压器的变压比可以告诉您它是升压变压器、降压变压器还是1:1 变压器。
变压比=初级绕组匝数/次级绕组匝数。
变压比小于1，表示初级绕组的匝数小于次级绕组的匝数，表示升压变压器。变比大于1且初级绕组的匝数大于次级绕组的匝数，表明是降压变压器。
(2) 可变电流
假设变压器不考虑线损、铜损，在功率不变的情况下，匝数越小，输出电流越大，而变压器的输出容量与线径有直接关系。次级绕组。如果没有足够的线径，就无法获得足够的功率。因此，变压器是一种通过合理设置匝数和线径来调节输出电流的装置。
3. 变压器损耗和效率
(1)变压器损耗
变压器损耗可分为两种：铁损和铜损（对于铝线变压器，称为铝损）。
当变压器铁心内的磁通交变时，铁心内会产生磁滞损耗和涡流损耗，这些统称为铁损。变压器的空载损耗基本等于铁损，也称为恒定损耗，与负载电流的大小或性质无关。稳态短路负载损耗主要是铜损。
变压器的初级和次级绕组都有一定的电阻，当电流流过绕组时，就会产生损耗，消耗功率，这就是铜损。变压器中的铜损也称为可变损耗，因为它们取决于负载电流和绕组电阻。
(2)变压器效率
在额定负载下，变压器的输出功率与输入功率的比值定义为变压器的效率，用符号表示。
输入功率：P1=mU1I1cos1
输出功率：P2=m U2I2cos2
两者之差为变压器损耗P，其中包括铜损PCu和铁损PFe。
P=PCu+PFe
则=P2/P1100%=P2/(P2+P)100%=P2/(P2+PCu+PFe)100%
变压器的效率一般较高，中小型电力变压器的效率在95%以上，大型电力变压器的效率可达99%以上。
两相和三相变压器
1、结构配置
应用最广泛的三相变压器是油浸式变压器，其外观如图所示，主要由铁芯、绕组、油箱、冷却装置、保护装置等组成。
铁芯：三相变压器的磁路部分，通常硅含量较高。铁芯分为铁芯柱和横板，铁芯柱�**灿腥谱橄摺Ｌ镜幕窘峁狗治臼胶涂鞘健�
绕组线：变压器的电路部分，用双线绝缘扁线或漆包圆线绕制而成。
油箱及冷却装置：三相变压器主要用于电力系统中的电压等级转换，因此其容量较大，电压也较高。为了散热和对铁芯和绕组进行绝缘，将铁芯和绕组放置在绝缘变压器油中，并将油放置在油箱中。常见的做法是在油箱周围安装散热装置，以增加散热面积。老式电力变压器在油箱周围采用焊接扁平散热油管，但现代电力变压器中常常采用片式散热器来散热。 10000kV/A以上变压器采用风冷或强制油循环冷却装置。
保护装置
(1) 气体继电器。油箱与储油柜之间的连接管道中安装有气体继电器，如果变压器发生故障，内部绝缘蒸发，气体继电器动作，发出信号或使开关跳闸。
(2)防爆管道(安全气道)。安装在油箱顶部，是一个长圆形钢筒，顶端用酚醛纸板密封，底端与油箱连接。如果变压器发生故障，油箱内的压力突然升高，油流就会冲破酚醛纸板，防止变压器箱爆裂。近年来，泄压阀作为防爆管的替代品，在家用变压器中得到广泛应用，具有操作精度高、延时时间短、自动启闭等优点，能够克服替代防爆的缺点。停电期间的防爆管。确实如此。
2 模型意义及评价
(1)产品型号及其含义如图所示。
(2)额定容量
额定容量是指变压器次级绕组在额定工作条件下的视在功率，以kVA表示。
对于单相变压器，它是变压器次级绕组的额定电压U2N和额定电流I2N的乘积。
三相变压器的额定容量如下：
(3)额定电压U1N、U2N
额定电压U1N是指在额定工作条件下，由变压器的绝缘等级和允许温升规定的一次绕组的线电压。额定电压U2N是指对初级绕组施加额定电压后，次级绕组空载时的线电压。
(4)额定电流I1N、I2N
额定电流是指变压器一次、二次绕组在额定工作条件下长期运行所允许的线电流。
(5) 连接组标签
连接组标签指示三相变压器的初级和次级绕组如何连接。 Y 表示高压绕组采用星形连接。 y 表示低压绕组以星形配置连接。 D表示高压绕组采用三角形连接。 d表示低压绕组采用三角形连接。形状中，N表示高压绕组星形连接时的中性线。 n 表示低压绕组星形连接时的中性线。