变压器有哪些基本结构

变压器特征参数

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。

变压器的主要组成部分及作用

（1） 铁芯：变压器的铁芯是磁力线的通路，起集中和加强磁通的作用，同时用以支持绕组。

（2） 绕组：变压器的绕组是电流的通路，靠绕组通入电流，并借电磁感应作用产生感应电动势。

（3） 油箱：油箱是油浸式变压器的外壳，变压器主体放在油箱中，箱内充满变压器油。

（4） 油枕：油枕也叫辅助油箱，它是由钢板做成的圆桶形容器，水平安装在变压器油箱盖上，用弯曲联管与油箱连接，油枕的一端装有油位指示计，油枕的容积一般为变压器油箱所装油体积的8%～10%。其作用是变压器内部充满油，而由于油枕内油位在一定限度，当油在不同温度下膨胀和收缩时有回旋余地，并且油枕内空余的位置小，使油和空气接触的少，减少了油受潮和氧化的可能性，另外，储油柜内的油比油箱上部的油温低很多，几乎不和油箱内的油对流。在油枕和油箱的连接管上装有瓦斯继电器，来反映变压器的内部故障。

（5） 呼吸器：呼吸器内装有干燥剂即硅胶，用来吸收空气中的水分。

（6） 防爆管：防爆管安装在变压器的油箱盖上。防爆管的顶端装有一个玻璃片，当变压器内部发生故障，产生高压，油里面的气体便冲破玻璃片排到油箱外，释放压力，从而保护变压器油箱不被破坏。

（7） 温度计：温度计安装在油箱盖上的侧温筒内，用来测量油箱内的上层油温。

（8） 套管：套管是将变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装置。它既是引线对地（外壳）的绝缘，又担负着固定引线的作用。

（9） 冷却装置：冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发出去的设备。

（10） 净油器：又称温差滤过器。它的主要部分是用钢板焊成的圆筒形净油罐，安装在变压器油箱的一侧，罐内充满硅胶、活性氧化铝等吸附剂。在运行中，由于上层油和下层油之间的温差，于是变压器油从上向下流动经过净油器形成对流，油与吸附剂接触，其中的水分、酸和氧化物等被吸收，使油得到净化。延长油的使用期限。强油循环变压器的净油器是靠油流压差使变压器油流经净油泵，达到净化的目的。

变压器的结构

变压器由铁芯和绕组两个基本部分组成，如下图所示，是它的示意图和符号。

变压器的结构示意图与符号

这是一个简单的双绕组变压器，在一个闭合的铁芯上套有两个绕组，绕组与绕组之间以及绕组与铁芯之间都是绝缘的。

绕组通常用绝缘的铜线或铝线绕成，其中一个绕组与电源相连，称为一次绕组，另一个绕组与负载相连，称为二次绕组。

为了减少铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗，变压器的铁芯大多用0.35～0.5 mm厚的硅钢片叠成，为了降低磁路的磁阻，一般采用交错叠装方式，即将每层硅钢片的接缝错开。如下图所示为几种常见的铁芯形状。

几种常见的铁芯形状

变压器按铁芯和绕组的组合方式，可分为心式和壳式两种，如下图所示。

变压器的结构形式

心式变压器的铁芯被绕组所包围，它的用铁量比较少，多用于大容量的变压器，如电力变压器。

壳式变压器的绕组被铁芯锁包围，它的用铁量比较多，但不需要专门的变压器外壳，常用于小容量的变压器，如各种电子设备和仪器中的变压器。

干式变压器结构

干式变压器主要由硅钢片组成的铁芯和环氧树脂浇注的线圈组成，高低压线圈之间放置绝缘筒增加电气绝缘，并由垫块支撑和约束线圈，其零部件搭接的紧固件均有防松性能。

构造性能：⑴固体绝缘包封绕组⑵不包封绕组

绕组：两个绕组中，电压较高的是高压绕组，较低的是低压绕组。从高、低压绕组的相对位置看，高压可分为同心式、交迭式。同心式绕组简单，制造方便，均采用这种结构方式。交迭式，主要用于特种变压器。

干式变压器立体结构图

总体剖面图

油浸式变压器结构

油浸式变压器的主体结构由器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置组成。器身包括铁芯、绕组（绕圈）、绝缘、引线和分接开关；油箱包括油箱本体和油箱附件（放油阀、接地螺钉、小车、铭牌等）；冷却装置包括散热器和冷却器；保护装置包括储油柜、油标、安全气道、吸湿器、测温元件和气体继电器；出线装置包括高、低压套管。