变压器的作用
? 变压器是一种交流电能的变换装置，能
将某一数值的交流电压、电流转变为同
频率的另一数值交流电压、电流，使电
能传输、分配和使用，做到安全经济。
变压器的工作原理
电磁感应原理
I? 1 I? 2
U? 2U? 1
有以下关系式：
2
1
1
2
2
1
N
N
I
I
U
U
?? ?
?
?
?
21 SS ?
IUS ??3?
变压器的种类
升压变压器
降压变压器
电力
变压
器
特种
变压
器
互感器
调压变压器
经济长距离传输电能
整流变压器
焊接变压器
利于用户取用
（ 1）铁芯：铁芯是电机、变压器的重要
部件。电机、变压器铁芯对材料的基本
要求是：在一定频率及磁通密度下具有
低的铁芯损耗，和在一定磁场强度下具
有高的磁通密度。
变压器的部件
? 在电机、变压器的发展过程中，曾经采用和
目前应用的铁芯材料有：
1.纯铁、软钢和无硅钢,涡流、磁滞损耗大
2.硅钢片,有热轧、冷轧无取向、冷轧取向之分，
现常用的是 0.35mm的冷轧取向硅钢片
3.铁镍合金 （坡莫合金）：有铜坡莫合金、钼坡莫
合金、铬坡莫合金，因价高，很少采用
4.铁铝合金,在小型变压器、控制变压器、互感
器和微特电机中得到了应用。
5.非晶态合金,已用于冲制变压器铁心、三相电
机定子铁心等
6.微晶合金,主要用于要求较高的电机、电器中。
电工钢片绝缘层
? 为了增大电机铁心叠片间的绝缘, 减
小叠片中的涡流损耗, 同时改善电工钢
片的焊接, 冲剪性能, 电工钢片表面都
要求有一层绝缘层 。
? 对绝缘层的基本要求是：绝缘电阻高,
化学稳定性好, 机械强度高, 不粘结,
耐腐蚀, 同时要求绝缘层薄而平整, 以
提高叠片的叠片系数 。
早期电工钢片是没有绝缘层的, 后来随着人
们对铁心涡流损耗的认识才开始注意电工钢片
绝缘层问题 。 在电机发展史上, 电工钢片绝缘
伴随冶金, 化工等的发展, 也出现了许多变化,
其主要绝缘方法有：
a,氧化膜绝缘 。 利用钢片在退火过程中形
成的氧化膜作为绝缘 。 这种方式简单, 价廉,
但绝缘效果欠佳, 早期电机, 变压器中应用较
多, 目前仅用于部分小型电机, 变压器中 。
b,涂水玻璃绝缘 。 水玻璃绝缘便宜, 但工
艺性差, 绝缘膜湿度大 。
c,纸绝缘 。 在整张电工钢片的一面粘一层绝
缘纸 。 这种绝缘出现在 19世纪末期, 曾在欧洲
等地得到广泛应用 。
d,无机盐涂层 。 将电工钢片放在铬酸盐或磷
酸盐热溶液中, 使之在钢片表面产生一层绝缘
膜 。
e,无机漆绝缘 。 早期曾采用无机漆 （ 如桐油
漆 ） 涂电工钢片两面 。
f,有机漆绝缘 。 用合成漆, 酚醛树脂, 合成
树脂等在电工钢片两面涂漆, 这是应用最广的
绝缘方式 。
g,半有机漆绝缘 。 用水溶性或水分散系树脂
与无机盐配合后得到的半有机漆, 涂刷电工钢
片表面 。
（ 2）绕组：
绕组是变压器的电路部分，一般采用外
包绝缘纸的铜线或铝线绕成，我国变压
器大部分采用铝导体，根据线圈绕制的
特点分为圆筒式、饼式、连续式、纠结
式、螺旋式等几种。
（ 3）油箱和附件：
a、油箱：支持器身及附件的重量；
b、油枕：（也称膨胀器或储油器）减少
油与空气的接触面，及保证油箱中始终
充满油。大中型变压器通常采用隔膜密
封装置，以防油质老化；
c、通气管：（也称吸湿器）内有干燥剂，
防止潮气侵入；
d、油标：观察及监视油位，通常有几根
表示不同温度下油面高度的刻度线；
e、排气管：（也称安全气道或防爆管）
当油箱内的压力达到 0.8~1个大气压时防
爆膜破裂，以免油箱爆裂；
f、净油器：对油起过滤净化作用，延长
油的使用期限，也称滤油器，其中装有
吸附剂（硅胶、活性氧化铝等）；
g、瓦斯继电器：也称气体继电器，安装
在油箱和油枕的连接管道中，反映电力
变压器的内部故障；
h、分接开关：通过变换线圈的分接头位
置（调节绕组匝数）达到调压的目的，
有无载和有载之分；
i、绝缘套管：保证绕组引出线与油箱的
绝缘，常用的有瓷绝缘套管、充油套管、
电容式套管等；
j、温度计：测量监视上层油温，常用的
有酒精温度计、气压式温度计、电阻式
温度计等（严禁用水银温度计）
k、底座
? 变压器油：是石油经炼制加工后（加入
油品添加剂，如抗氧化剂、降凝剂等）
所得到的一种成品油，具有良好的抗氧
化性及良好的电气性能，主要起绝缘、
散热的作用，变压器油的牌号是根据其
凝固点划分的，如 10号,25号油的凝固
点分别为 -10℃, -25℃,其代号分别为
DB— 10,DB— 25。（油开关油为 DU—
45、电缆油为 DL— 110）
型号中符号排
列顺序
含 义
内 容 类 别 代表符号
1或末位 线圈耦合方式 自耦降压或升压 O
2 相数 单相 DS三相
3 冷却方式
油浸自冷干式空气自冷
干式浇注绝缘 油浸风冷
油浸水冷强迫油循环风冷
强迫油循环水冷
JG
CF
SFP
SP
4 线圈数 双线圈三线圈 — S
5 导线材质材料 铝导线铜导线 — L
6 调压方式 有载调压 — Z无励磁调压
加强干式
干式防火
移 动 式
成 套
Q
H
D
T
变
压
器
的
型
号
电力变压器型号后面的数字部分：
斜线左边表示额定容量（千伏安）
斜线右边表示一次侧额定电压（千伏）
例如：
S F S 7 — 6300 / 110
电压等级（ KV）
额定容量（ KVA）
设计序号
三绕组
风冷
三相
变压器的技术参数
（ 1） 额定容量：额定工作状态下变压器
输出的视在功率保证值，以 KVA表示，对
三相变压器指三相容量之和。变压器的容
量规范为 R10系列，即变压器容量等级之
间按 的倍数增加。
（小型 ≤1600；中型 1600～ 6300；大型
8000～ 63000；特型＞ 63000）
2611010,?
（ 2）额定电压：以 KV表示
（ 3）额定电流：指在额定电压和额定环境
温度下各部分温升不超过允许值的长期
允许通过电流，单位为 A
（ 4）额定频率：我国规定的标准工业频率
为 50Hz
（ 5）空载试验：变压器一次侧施加额定电
压、二次侧断开运行，一次绕组通过的
电流称空载电流（或励磁电流），通常
以额定电流的百分数表示
变压器在空载状态下的损耗称为空载
损耗，主要是铁心中的磁滞和涡流损耗，
习惯上称为铁损，有时也称为不变损耗，
单位为 W或 KW。可通过此值分析铁心质
量或是否存在有缺陷
（ 6）短路试验：是指二次侧短路、一次绕
组通过额定电流的试验，可测量两个数
值：阻抗电压（也称短路电压）和短路
损耗，分别表示变压器通过额定电流时
变压器自身阻抗上产生的电压损耗百分
值及电能损耗。习惯上短路损耗又叫铜
损或可变损耗，主要反映绕组的性能。
（ 7）连接组别：表示变压器各相绕组的连
接方式和一、二次线电压之间的相位关
系。为了便于生产和应用，国家标准规
定的标准连接组为（双绕组） Y,yn0、
Y,d11,YN,d11,Y,y0及 YN,y0五
种
（ 8）冷却方式：表示绕组及箱壳内外的冷
却介质和循环方式。主要有：
干式自冷
干式风冷
油浸自冷
油浸风冷
强迫油循环风冷
强迫油循环水冷
强迫油循环导向
水内冷等冷却方式 。
有关变压器运行的几个问题
变压器的运行方式：
（ 1）正常运行方式 —— 额定参数及以下运
行，可长期运行；
（ 2）正常过负荷运行方式 —— 负荷超过允
许值时的运行，在绝缘和寿命不受影响
的前提下，允许运行一定时间（依过负
荷前的上层油温定）；
（ 3）事故过负荷运行方式 —— 当电力系统
发生事故时，为保证供电可靠性，变压
器允许短时过负荷的能力
? 变压器的允许温度及温升,A级绝缘材料
的允许温度为 105℃,为防止绝缘及寿命
受到影响，规定：变压器上层油温最高
不超过 95℃,而正常运行时，为使油不
使过速氧化，上层油温不应超过 85℃ 。
而温升则是与周围空气温度的差值。
? 允许电压波动：如果电源电压的波动不
超过 ± 5%，不论电压分接头在任何位置，
变压器可带额定负荷。
? 变压器的并列运行：
优点 —— 提高供电可靠性及运行的经济性；
条件 —— （ 1）接线组别相同；
（ 2）变比相同（允许有 ± 0.5% 的差值
（ 3）短路电压相同（允许有 ± 10% 的差值）
? 变压器的损耗：变压器运行中的损耗有
铁芯损耗及绕组损耗，可用公式表示：
dPPP ???? 0
式中,P0—— 空载损耗
Pd—— 短路损耗
β—— 负荷率
? 变压器的运行效率：
PP
P
P
P
2
2
1
2
??
???
与变压器的负荷率及负荷的功率因数有关。
? 变压器的调压：变压器的电压调整是通
过改变绕组的匝数完成的，一般无载的
调整范围在 ± 5%以内，有载的调整范围
可达 30%。
变压器的选择
? 容量及台数：容量太小，无法保证安全
运行；太大，会降低运行效率、功率因
数及供电电压质量，并造成容量的浪费。
为保证可靠性，变电所一般选用两台
? 型式的选择：相数、绕组数及连接方式、
电压调整方式、冷却方式等。
? 变压器是一种交流电能的变换装置，能
将某一数值的交流电压、电流转变为同
频率的另一数值交流电压、电流，使电
能传输、分配和使用，做到安全经济。
变压器的工作原理
电磁感应原理
I? 1 I? 2
U? 2U? 1
有以下关系式：
2
1
1
2
2
1
N
N
I
I
U
U
?? ?
?
?
?
21 SS ?
IUS ??3?
变压器的种类
升压变压器
降压变压器
电力
变压
器
特种
变压
器
互感器
调压变压器
经济长距离传输电能
整流变压器
焊接变压器
利于用户取用
（ 1）铁芯：铁芯是电机、变压器的重要
部件。电机、变压器铁芯对材料的基本
要求是：在一定频率及磁通密度下具有
低的铁芯损耗，和在一定磁场强度下具
有高的磁通密度。
变压器的部件
? 在电机、变压器的发展过程中，曾经采用和
目前应用的铁芯材料有：
1.纯铁、软钢和无硅钢,涡流、磁滞损耗大
2.硅钢片,有热轧、冷轧无取向、冷轧取向之分，
现常用的是 0.35mm的冷轧取向硅钢片
3.铁镍合金 （坡莫合金）：有铜坡莫合金、钼坡莫
合金、铬坡莫合金，因价高，很少采用
4.铁铝合金,在小型变压器、控制变压器、互感
器和微特电机中得到了应用。
5.非晶态合金,已用于冲制变压器铁心、三相电
机定子铁心等
6.微晶合金,主要用于要求较高的电机、电器中。
电工钢片绝缘层
? 为了增大电机铁心叠片间的绝缘, 减
小叠片中的涡流损耗, 同时改善电工钢
片的焊接, 冲剪性能, 电工钢片表面都
要求有一层绝缘层 。
? 对绝缘层的基本要求是：绝缘电阻高,
化学稳定性好, 机械强度高, 不粘结,
耐腐蚀, 同时要求绝缘层薄而平整, 以
提高叠片的叠片系数 。
早期电工钢片是没有绝缘层的, 后来随着人
们对铁心涡流损耗的认识才开始注意电工钢片
绝缘层问题 。 在电机发展史上, 电工钢片绝缘
伴随冶金, 化工等的发展, 也出现了许多变化,
其主要绝缘方法有：
a,氧化膜绝缘 。 利用钢片在退火过程中形
成的氧化膜作为绝缘 。 这种方式简单, 价廉,
但绝缘效果欠佳, 早期电机, 变压器中应用较
多, 目前仅用于部分小型电机, 变压器中 。
b,涂水玻璃绝缘 。 水玻璃绝缘便宜, 但工
艺性差, 绝缘膜湿度大 。
c,纸绝缘 。 在整张电工钢片的一面粘一层绝
缘纸 。 这种绝缘出现在 19世纪末期, 曾在欧洲
等地得到广泛应用 。
d,无机盐涂层 。 将电工钢片放在铬酸盐或磷
酸盐热溶液中, 使之在钢片表面产生一层绝缘
膜 。
e,无机漆绝缘 。 早期曾采用无机漆 （ 如桐油
漆 ） 涂电工钢片两面 。
f,有机漆绝缘 。 用合成漆, 酚醛树脂, 合成
树脂等在电工钢片两面涂漆, 这是应用最广的
绝缘方式 。
g,半有机漆绝缘 。 用水溶性或水分散系树脂
与无机盐配合后得到的半有机漆, 涂刷电工钢
片表面 。
（ 2）绕组：
绕组是变压器的电路部分，一般采用外
包绝缘纸的铜线或铝线绕成，我国变压
器大部分采用铝导体，根据线圈绕制的
特点分为圆筒式、饼式、连续式、纠结
式、螺旋式等几种。
（ 3）油箱和附件：
a、油箱：支持器身及附件的重量；
b、油枕：（也称膨胀器或储油器）减少
油与空气的接触面，及保证油箱中始终
充满油。大中型变压器通常采用隔膜密
封装置，以防油质老化；
c、通气管：（也称吸湿器）内有干燥剂，
防止潮气侵入；
d、油标：观察及监视油位，通常有几根
表示不同温度下油面高度的刻度线；
e、排气管：（也称安全气道或防爆管）
当油箱内的压力达到 0.8~1个大气压时防
爆膜破裂，以免油箱爆裂；
f、净油器：对油起过滤净化作用，延长
油的使用期限，也称滤油器，其中装有
吸附剂（硅胶、活性氧化铝等）；
g、瓦斯继电器：也称气体继电器，安装
在油箱和油枕的连接管道中，反映电力
变压器的内部故障；
h、分接开关：通过变换线圈的分接头位
置（调节绕组匝数）达到调压的目的，
有无载和有载之分；
i、绝缘套管：保证绕组引出线与油箱的
绝缘，常用的有瓷绝缘套管、充油套管、
电容式套管等；
j、温度计：测量监视上层油温，常用的
有酒精温度计、气压式温度计、电阻式
温度计等（严禁用水银温度计）
k、底座
? 变压器油：是石油经炼制加工后（加入
油品添加剂，如抗氧化剂、降凝剂等）
所得到的一种成品油，具有良好的抗氧
化性及良好的电气性能，主要起绝缘、
散热的作用，变压器油的牌号是根据其
凝固点划分的，如 10号,25号油的凝固
点分别为 -10℃, -25℃,其代号分别为
DB— 10,DB— 25。（油开关油为 DU—
45、电缆油为 DL— 110）
型号中符号排
列顺序
含 义
内 容 类 别 代表符号
1或末位 线圈耦合方式 自耦降压或升压 O
2 相数 单相 DS三相
3 冷却方式
油浸自冷干式空气自冷
干式浇注绝缘 油浸风冷
油浸水冷强迫油循环风冷
强迫油循环水冷
JG
CF
SFP
SP
4 线圈数 双线圈三线圈 — S
5 导线材质材料 铝导线铜导线 — L
6 调压方式 有载调压 — Z无励磁调压
加强干式
干式防火
移 动 式
成 套
Q
H
D
T
变
压
器
的
型
号
电力变压器型号后面的数字部分：
斜线左边表示额定容量（千伏安）
斜线右边表示一次侧额定电压（千伏）
例如：
S F S 7 — 6300 / 110
电压等级（ KV）
额定容量（ KVA）
设计序号
三绕组
风冷
三相
变压器的技术参数
（ 1） 额定容量：额定工作状态下变压器
输出的视在功率保证值，以 KVA表示，对
三相变压器指三相容量之和。变压器的容
量规范为 R10系列，即变压器容量等级之
间按 的倍数增加。
（小型 ≤1600；中型 1600～ 6300；大型
8000～ 63000；特型＞ 63000）
2611010,?
（ 2）额定电压：以 KV表示
（ 3）额定电流：指在额定电压和额定环境
温度下各部分温升不超过允许值的长期
允许通过电流，单位为 A
（ 4）额定频率：我国规定的标准工业频率
为 50Hz
（ 5）空载试验：变压器一次侧施加额定电
压、二次侧断开运行，一次绕组通过的
电流称空载电流（或励磁电流），通常
以额定电流的百分数表示
变压器在空载状态下的损耗称为空载
损耗，主要是铁心中的磁滞和涡流损耗，
习惯上称为铁损，有时也称为不变损耗，
单位为 W或 KW。可通过此值分析铁心质
量或是否存在有缺陷
（ 6）短路试验：是指二次侧短路、一次绕
组通过额定电流的试验，可测量两个数
值：阻抗电压（也称短路电压）和短路
损耗，分别表示变压器通过额定电流时
变压器自身阻抗上产生的电压损耗百分
值及电能损耗。习惯上短路损耗又叫铜
损或可变损耗，主要反映绕组的性能。
（ 7）连接组别：表示变压器各相绕组的连
接方式和一、二次线电压之间的相位关
系。为了便于生产和应用，国家标准规
定的标准连接组为（双绕组） Y,yn0、
Y,d11,YN,d11,Y,y0及 YN,y0五
种
（ 8）冷却方式：表示绕组及箱壳内外的冷
却介质和循环方式。主要有：
干式自冷
干式风冷
油浸自冷
油浸风冷
强迫油循环风冷
强迫油循环水冷
强迫油循环导向
水内冷等冷却方式 。
有关变压器运行的几个问题
变压器的运行方式：
（ 1）正常运行方式 —— 额定参数及以下运
行，可长期运行；
（ 2）正常过负荷运行方式 —— 负荷超过允
许值时的运行，在绝缘和寿命不受影响
的前提下，允许运行一定时间（依过负
荷前的上层油温定）；
（ 3）事故过负荷运行方式 —— 当电力系统
发生事故时，为保证供电可靠性，变压
器允许短时过负荷的能力
? 变压器的允许温度及温升,A级绝缘材料
的允许温度为 105℃,为防止绝缘及寿命
受到影响，规定：变压器上层油温最高
不超过 95℃,而正常运行时，为使油不
使过速氧化，上层油温不应超过 85℃ 。
而温升则是与周围空气温度的差值。
? 允许电压波动：如果电源电压的波动不
超过 ± 5%，不论电压分接头在任何位置，
变压器可带额定负荷。
? 变压器的并列运行：
优点 —— 提高供电可靠性及运行的经济性；
条件 —— （ 1）接线组别相同；
（ 2）变比相同（允许有 ± 0.5% 的差值
（ 3）短路电压相同（允许有 ± 10% 的差值）
? 变压器的损耗：变压器运行中的损耗有
铁芯损耗及绕组损耗，可用公式表示：
dPPP ???? 0
式中,P0—— 空载损耗
Pd—— 短路损耗
β—— 负荷率
? 变压器的运行效率：
PP
P
P
P
2
2
1
2
??
???
与变压器的负荷率及负荷的功率因数有关。
? 变压器的调压：变压器的电压调整是通
过改变绕组的匝数完成的，一般无载的
调整范围在 ± 5%以内，有载的调整范围
可达 30%。
变压器的选择
? 容量及台数：容量太小，无法保证安全
运行；太大，会降低运行效率、功率因
数及供电电压质量，并造成容量的浪费。
为保证可靠性，变电所一般选用两台
? 型式的选择：相数、绕组数及连接方式、
电压调整方式、冷却方式等。
