变压器原理

第一章 变压器的基本原理 . ....................................................................................... 1

1.1 变压器的工作原理 ................................................................................................... 1

1.1.1 理想变压器的工作原理 ........................................................................... 1 1.1.2 变压器实际的工作状态 ........................................................................... 2 1.2 变压器的效率 .............................................................................................................. 3

第二章 变压器的分类与结构.................................................................................. 4

2.1 变压器的分类 .............................................................................................................. 4 2.2 电力变压器的参数和有关标准 . ........................................................................ 6

2.2.1 电力变压器的有关标准 ........................................................................... 6 2.2.2 变压器型号表示方法中符号代表的意义 ...................................... 6 2.2.3 电力变压器的重要参数 ........................................................................... 9 2.3 变压器的主要结构部件 . ...................................................................................... 11

2.3.1 铁心 . ................................................................................................................... 12 2.3.2 绕组 . ................................................................................................................... 12 2.3.3 绝缘结构 ......................................................................................................... 13 2.3.4 油箱和其他附件 ......................................................................................... 14

第一章 变压器的基本原理

1.1 变压器的工作原理

变压器是一个应用电磁感应定律将电能转换为磁能，再将磁能转换为电能，以实现电压变化的电磁装置。

1.1.1 理想变压器的工作原理

对于理想化的变压器，首先假定变压器一、二次绕组的阻抗为零，铁心无损耗，铁心磁导率很大。

图1-1为变压器的工作原理图，在空载状态下，一次绕组接通电源，在交流电 的作用下，一次绕组产生励磁电流I ，励磁磁势I N ，该磁势在铁心中建立压U 1μμ1了交变磁通Φ0和磁通密度B 0。根据电磁感应定律，铁心中的交变磁通Φ0在一次绕

，在二次绕组两端产生互感电动势E 。 组两端产生自感电动势E

1

2

E 1=4. 44fN 1B 0S C ⨯10-4 （1-1） E 2=4. 44fN 2B 0S C ⨯10-4 （1-2）

式中 f—频率（Hz ）；

N 1—变压器一次绕组的匝数； N 2—变压器一次绕组的匝数； ； B 0—铁心的磁通密度（T ）； S C —铁心的有效截面积（cm ）

在理想变压器中，一、二次绕组的阻抗为零，有

2

图1-1 变压器的工作原理图

U 1=E 1=4. 44fN 1B 0S C ⨯10-4 （1-3） U 2=E 2=4. 44fN 2B 0S C ⨯10-4 （1-4）

得到

U 1N 1

（1-5） =

U 2N 2

从上式可见，改变一次绕组与二次绕组的匝数比，可以改变一次侧与二次侧的电压比，这就是变压器的工作原理。

假设将图1-1中的开关S 接通，变压器开始向二次负载供电，二次回路产生负载电流I 2，反磁势N 2I 2，反磁通Φ2，此时，一次回路同时产生一个新的电流I 1L 新的磁势N 1I 1L ，新的磁通Φ1，与N 2I 2、Φ2相平衡。此时有

Φ1+Φ2=0 （1-6）

N 1I 1L +N 2I 2=0 （1-7）

由此得到

I 1L =-

N 2

I 2 （1-8） N 1

1.1.2 变压器实际的工作状态

实际工作的变压器，一次、二次绕组由电阻和漏抗，铁心有损耗，漏磁通不与一次和二次绕组全部交链。

假设一次、二次绕组的阻抗为Z 1、Z 2，则相应的阻抗压降为

=I Z （1-9） ∆U

1

1

1

=I Z （1-10） ∆U 222

使一次绕组感应电压降低，E =U -∆U =U -I Z ；∆U 使二次绕组负∆U 11111112

=E -∆U =E -I Z ；导致匝数比不等于一次侧与二次侧的电载电压降低，U

2

2

2

2

2

2

压比，而等于感应电势比

E 1N 1

==k （1-11） E 2N 2

式中 k—变压器的电压比。

变压器正常工作时铁心要产生空载损耗p 0，铁心损耗的能量由电源侧供给，其影响相当于在立项变压器的一次侧并联一个铁心损耗等效电阻r m ，在一次回路中

合成为空载电流I ，此时，铁损电流I 和励磁电流I 。空载引入一个铁损电流I

Fe

Fe

μ0

与一次电流负载分量I 1L 合成一次电流I 。 电流I 10

实际变压器一次、二次绕组所产生的磁通，并没有全部通过主磁路铁心，也没有全部与一次和二次绕组交链，这部分磁通经过非铁磁物质闭合，称为漏磁通Φσ，漏磁链与产生该漏磁通的电流I 之比称为漏感L σ。

L σ=-

N

Φσ （1-12） I

因此，漏磁通的影响相当于在理想变压器的一次、二次回路中引入漏电感L σ1、

L σ2，乘以角频率ω=2πf 后得到相应的漏电抗x σ1、x σ2。

将电压、电流和阻抗均用复数表示时，变压器在负载条件下的一次、二次电势平衡方程式可以写为

=-E +I Z （1-13） U 1111

=E -I Z （1-14） U 2222

式中 Z 1—变压器一次侧的漏阻抗Z 1=r 1+jx σ1；

Z 2—变压器二次侧的漏阻抗Z 2=r 2+jx σ2。

1.2 变压器的效率

在变压器将一种电压的电能转变为另一种电压的电能的转换过程中，产生了损耗，致使输出功率小于输入功率。输出功率与输入功率之比，称为效率，有如下定义式：

η=-

式中 P 1—变压器的输入功率；

P 2

⨯100% （1-15） P 1

P 2—变压器的输出功率。 与P 2之间有如下关系： P 1

P 1=P 2+P Fe +P Cu （1-16）

式中 P Fe 、P Cu —变压器的总铜损和总铁损。

在式（1-16）中，P 2=3U 2I 2cos ϕ2，因此，变压器的效率与负载情况（负载阻抗Z L 、功率因数cos ϕ2）有关，也与变压器本身的损耗有关。由于变压器的铁损与变压器的铁心材料品质及铁心饱和程度有关，而与负载情况关系不大，因此，近似认为变压器工作电压不变时，铁损也不变；变压器的铜损与负载电流密切相关，与负载的二次方成正比。因此，变压器的效率是随负载情况变化的量。

为了使总的经济效益良好，变压器平均效益较高，一般变压器的最大效率发生在负载率为50%～60%、变压器的铜损与铁损比在3～4的情况下。

第二章 变压器的分类与结构

2.1 变压器的分类

变压器的种类很多，一般分为电力变压器和特种变压器两大类。电力变压器是电力系统中输配电的主要设备，容量从几十千伏安到几十万千伏安；电压等级从几百伏到500千伏以上。

1. 电力变压器按它的用途分类有：

1）升压变压器； 2）降压变压器； 3）配电变压器；

4）联络变压器（连接几个不同电压等级的电力系统）； 5）厂用电变压器（供发电厂本身用电）。 2. 按变压器的结构主要分为两种：

1）心式变压器； 2）壳式变压器。

我国和国外绝大多数变压器厂均生产心式变压器，只有少数的变压器厂生产壳式变压器。

3. 按变压器的绕组，可以分为：

1）双绕组变压器； 2）三绕组变压器； 3）多绕组变压器； 4）自耦变压器。

电力系统中用得最多的是双绕组变压器，其次是三绕组变压器和自耦变压器，至于多绕组变压器，一般用作特种用途的变压器。 4. 如果按相数来分，有：

1）单相变压器； 2）三相变压器； 3）多相变压器。

5. 根据变压器的冷却条件来分，有：

1）油浸自冷变压器；

2）干式变压器； 3）SF6气体绝缘变压器； 4）油浸风冷变压器； 5）油浸水冷变压器； 6）强迫油循环风冷变压器； 7）强迫油循环水冷变压器。 6. 按线圈使用的金属材料来分，有：

1）铜线变压器； 2）铝线变压器； 3）电缆变压器。 按调压方式来分，有： 1）无励磁调压变压器； 2）有载调压变压器。 7. 组合式变压器

组合式变压器是指将变压器及其高压侧和低压侧的开关和保护电器，在制造厂装配成一个完整的装置。用户可根据使用要求，提出制造厂应提供的变压器容量规格、高压侧和低压侧的回路数、电器规格、测量和保护装置。 8. 特种变压器

特殊用途的变压器是根据冶金、矿山、化工、交通及铁道部门的具体要求设计制造的专用变压器。大致有以下几种：

1）牵引变压器，专门为铁路牵引线路供电；

2）整流变压器，用于把交流电能变换为直流电能的场合； 3）电炉变压器，用于把电能转换为热能的场合； 4）供高压试验用的试验变压器； 5）供矿井下配电用的矿用变压器； 6）供船舶用的船用变压器；

7）中频变压器（供1000～8000Hz 交流系统用）； 8）大电流变压器。

2.2 电力变压器的参数和有关标准 2.2.1 电力变压器的有关标准

我国电力变压器的标准是GB 1094，等同或等效IEC 60076标准我国标准和标准如下：

标准GB1094.4-1985已在制定标准时，合并到GB1094.1-1996中。 GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》 GB/T16274-1996《油浸式电力变压器技术参数和要求 500kV级》 GB/T15164-1994《油浸式电力变压器负载导则》（等效采用IEC354） GB 6450-1986《干式电力变压器》

GB/T10228-1997《干式电力变压器技术参数和要求》 GB/T17211-1998《干式电力变压器负载导则》 GB/T17468-1998《电力变压器选用导则》 其它还有一些机械行业标准。 JB/T10217-2000《组合式变压器》 JB3955-1993《矿用一般型电力变压器》 JB/T8636-1997《电力变流变压器》 JB/T9640-1999《电弧炉变压器》 JB/T9641-1999《试验变压器》3

JB9643-1999《防腐蚀型油浸式电力变压器》

2.2.2 变压器型号表示方法中符号代表的意义

电力变压器的型号组成按标准JB/T3837-1996《变压器类产品型号编制方法》的规定，变压器型号采用汉语拼音大写字母表示，或其他合适字母来表示产品的主要特征，用阿拉伯数字表示产品性能水平代号或设计序号和规格代号，如图2-1所示。

1. 产品型号

图2-1中的第一个方块表示产品型号，电力变压器产品型号字母排列顺序及涵义按表2-1的规定。

特殊使用环境代号（见表1-1） 电压等级（kV ） 额定容量（kVA ）

特殊用途和特殊结构代号（见表1-1） 性能水平代号（见表1-2）

产品型号字母（见表1-1）

图2-1 电力变压器型号组成

表2-1

2. 变压器的性能水平

图2-1中第二个方块表示变压器的性能水平，变压器的性能水平应符合GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》、GB/T16274-1996《油浸式电力变压器技术参数和要求 500kV级》和GB/T10228-1997《干式电力变压器技术参数和要求》。按标准JB/T3837-1996《变压器类产品型号编制方法》的规定，电力变压器产品的性能水平代号的规定见表2-2。

2.2.3 电力变压器的重要参数

2.2.3.1 额定容量

变压器某一个绕组的视在功率指定值，常以kVA 或MVA 表示。 2.2.3.2 绕组的额定电压

绕组主分接施加的电压或空载时感应电压。对于三相绕组，是指线路端子间的电压。

2.2.3.3 额定电压比

一个绕组的额定电压与另一绕组的额定电压之比。

2.2.3.4 绝缘水平

变压器绕组的绝缘水平由其耐受电压表示，包括耐受工频、感应、冲击全波、冲击截波、操作波电压和局部放电水平。

2.2.3.5 空载损耗和空载电流

变压器一个绕组施加额定频率下的额定电压，其他绕组开路时，变压器吸取的功率定义为空载损耗。

变压器一个绕组施加额定频率下的额定电压，其他绕组开路时，流经该绕组线路端子的电流的方均根值，定义为变压器的空载电流。通常以变压器额定容量下绕组额定电流的百分值表示。

2.2.3.6 负载损耗和短路阻抗

在变压器一对绕组中，一个绕组流经额定电流，另一绕组短路，其他绕组开路时，在额定频率及参考温度下，所吸取的功率是变压器的负载损耗。

在额定频率及参考温度下，在变压器一对绕组中，某一绕组端子之间的等效串联阻抗（Ω）Z=R+Jx是变压器的短路阻抗。确定此短路阻抗时，另一绕组短路，其他绕组开路。

2.2.3.7 总损耗

变压器空载损耗和负载损耗之和。

2.2.3.8 零序阻抗

在额定频率下，三相星形或曲折形联结绕组中，连接在一起的线路端子与中性点端子之间的以每相欧姆数表示的阻抗。

2.2.3.9 变压器油温升

变压器顶部油温度与外部冷却介质温度之差。

2.2.3.10 变压器绕组温升

绕组以电阻法确定的平均温度与外部冷却介质温度之差。

2.2.3.11 绕组联结组标号

变压器的联结组标号相同是变压器可以并联运行的条件之一，因此，联结组标号是变压器的重要特性。

1. 绕组联结组

变压器同一电压的绕组是按一定方式连接的。单相变压器的联结组标号Ⅰ表

示；三相变压器或组成三相变压器的单相变压器，相绕组可以连接成Y 接、D 接或Z 联结（曲折星形）。高压绕组用大写字母Y 、D 或Z 表示，中压或低压绕组用y 、d 或z 表示，中性点引出的Y 联结或Z 联结用YN （yn ）或ZN （zn ）表示。

自耦联结的一对绕组，低压绕组用字母auto 或a 表示（如Ynauto 或Yna 或Yna0，Zna11）。

当有稳定绕组（不与外部负载相连的D 联结绕组）时，在负载绕组字母后用“+d”表示。

2. 绕组联结组标号

绕组连接后，用一组字母和时钟序数指示高压、中压（对三绕组变压器）和低压绕组的联结方式，表示中压绕组、低压绕组相对高压绕组相位移关系。联结组标号是以绕组的中性点位于一点，不同电压侧相电压的相位移。用时钟分针表示高压相电压相量，位移时钟12处，用时钟时针表示低压相电压相量，时针指示的小时数就是绕组的联结组标号。

2.3 变压器的主要结构部件

图1-1是一台双绕组变压器的示意图。它是把两个线圈套在同一个铁心上构成的，这两个线圈都叫做绕组。一般我们把接到交流电源的绕组叫原绕组；把接到负荷（也叫负载）的绕组叫副绕组。有时把原绕组叫做原边或初级，把副绕组叫做副边或次级。变压器副绕组的电压不等于原绕组的电压。如果副边电压大于原边电压时，叫做升压变压器；否则就是降压变压器。电压高的绕组叫做高压绕组；电压低的叫低压绕组。

变压器的铁心和绕组是变压器的主要部分，统称为变压器器身。目前，油浸式变压器是生产量最大，应用最广的一种变压器。

油浸式电力变压器的结构可分为：

1）器身

包括铁心、线圈、绝缘结构、引线和分接开关等。

2）油箱

包括油箱本体（箱盖、箱壁和箱底）和一些附件（放油阀门、小车、油样活门、接地螺栓、铭牌等）。

3）冷却装置

包括散热器或冷却器。

4）保护装置

包括储油柜、油表、压力释放阀、吸湿器、测温原件、气体继电器等。

5）出线装置

包括高压套管、低压套管等。

简单叙述如下：

2.3.1 铁心

铁心是变压器导磁的主磁路，是电力变压器的基本部件，由铁心叠片、绝缘件和铁心结构件等组成。铁心本体是由导磁率很高的磁性钢带组成，为使不同绕组能感应出和匝数成正比的电压，需要两个绕组链合的磁通量相等，这就需要绕组内有磁导率很高的材料制造的铁心，尽量使全部磁通在铁心内合两个绕组链合，并且使只和一个绕组链合的磁通尽量少。

为减小励磁电流，铁心做成一个封闭的磁路，铁心又是安装线圈的骨架，对于变压器的电磁性能、机械强度和变压器噪声是极其重要的的部件。

铁心叠片由电工磁性钢带叠积或卷绕而成，铁心结构件主要由夹件、垫脚、固定板、拉带、拉螺杆和压钉的组成。结构件保证叠片的充分夹紧，形成完整而牢固的铁心结构。叠片和夹件、垫脚、固定板、拉带和拉板之间均有绝缘件。铁心叠片引出接地引线接到夹件或通过油箱到外部可靠接地，铁心不允许存在多点接地情况。大型变压器铁心下夹件利用油箱的定位钉定位，铁心上部有固定板上的定位件与油箱配合定位。

为了降低变压器的空载损耗和空载电流，铁心除采用具有高导磁晶粒取向冷轧电工磁性钢带制造外，在结构上也采取一系列措施，采用斜接缝无孔绑扎铁心，以适应冷轧取向磁性钢片的方向性和采用磁路对称的铁心结构等。

变压器铁心一般分为联大类，即心式铁心和壳式铁心。而每类铁心中又分为叠铁心和卷铁心两种。其中由片状电工钢带逐片叠积而成的称为叠铁心；卷铁心是用带状材料在卷绕机上的适当形状模具连续绕制而成。

2.3.2 绕组

绕组是变压器的电路部分，它由绝缘扁导线或圆导线绕成。按照高、低压绕组相互之间的布置以及绕组在铁心柱上的安排方法，可以分为同心式和交叠式两种绕组。在心式变压器里，高、低压绕组都做成圆筒形，它们同心地套在铁心柱上，这种绕组就是同心式绕组。交叠式绕组都做成圆饼式，高、低压绕组互相交叠放置。同心式绕组的结构简单、制造方便，电力变压器都采用这种结构。交叠式绕组的的机械强度较好，引出线的布置和焊接都比较方便，漏电抗也较小。这种绕组多用在低电压、大电流的电焊、电炉变压器以及壳式变压器里。

按绕组的结构可分为层式和饼式两大类，其细分情况见表2-4。

2.3.3 绝缘结构

变压器的绝缘包括外部绝缘和内部绝缘两种，外部绝缘指的是变压器同相或异相套管之间以及套管对地部分之间的绝缘；内部绝缘指的是油箱内的绝缘，主要是线圈绝缘、引线和分接开关的绝缘。内部绝缘又分为主绝缘和纵绝缘。主绝缘是指线圈（或引线）对地、对异相或同相的其他线圈（或引线）之间的绝缘；纵绝缘指的是绕组的匝间、层间或者它和相应引线之间的绝缘。

匝间绝缘绝缘就是导线本身的绝缘，小型变压器用漆包线；大型变压器用电缆纸包绝缘。为提高绕组承受冲击电压的能力，线圈端部的线匝要加强绝缘或采取其它措施。饼式绕组线段之间的绝缘主要靠由来绝缘的，为此，必须用绝缘垫块把线

段与线段之间隔开。

2.3.4 油箱和其他附件

1. 油箱

油浸式变压器的油箱是保护变压器器身的外壳和盛油的容器，又是装配变压器外部结构件的骨架，同时通过变压器油将器身损耗所产生的热量以对流和辐射的方式散至大气中。

油箱有两种基本型式：桶式油箱和钟罩式油箱。

桶式油箱顾名思义其下部油箱主体为长方形或椭圆形油桶结构，顶部多为平顶箱盖，箱盖和油箱主体通过用箱沿用螺栓连接合成整体。该种油箱适用于容量较小的变压器。

钟罩式油箱是大型变压器最常用的结构形式，其油箱分上、下两节构成，当将上节油箱吊开之后，变压器器身的绝大部分将暴露出来，这给现场检修带来了极大的方便。

传统钟罩式油箱的截面多为椭圆形，其特点是制造工艺简单，而且油箱进行真空强度和正压试验时的力学性能较好。随着变压器油箱制造工艺的改进，特别是大型折板设备的应用，同时也是变压器外观质量的要求，目前的钟罩式油箱截面多采用八角形或矩形截面结构。

钟罩式油箱顶部也有不同的形式，当变压器容量较小时，一般采用平顶油箱。当变压器容量较大时，平顶钟罩满足不了运输界限的要求，必须将箱顶作成梯形或拱形，但由于拱形的圆弧面不利于操作人员在其上面进行装配和检修，因而不为维护运行人员所欢迎。

2. 变压器油

变压器油是天然石油在炼油过程中的一个馏分经精制和添加适当的稳定剂调制而成的。它的主要成分是环烷烃、烷烃和芳香烃。变压器油在变压器油箱中充满整个空间，起着绝缘和传导热量的双重作用。因此对变压器油应有化学特性、物理特性和电气特性的要求。化学特性包括氧化稳定性、腐蚀性硫、含水量和酸值等；物理特性包括粘度和闪点、密度、界面张力等；电气特性包括击穿电压和介质损耗等。

3. 储油柜

由于变压器在运行时，变压器油的温度随环境温度变化和变压器负载变化在一定范围内变化，而当变压器油温度变化时，变压器油的体积也发生变化。储油柜就

是满足变压器油体积的变化，减少或防止水分和空气进入变压器，延缓变压器油和绝缘老化的保护装置。

标准GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》及GB/T16274-1996《油浸式电力变压器技术参数和要求 500kV级》，规定油浸式电力变压器均应装有储油柜（密封变压器除外）。储油柜的容积应保证在最高环境温度与允许负载状态下油不溢出，在最低环境温度与变压器未投入运行时，观察油位计应有指示。根据变压器油的热膨胀系数，为满足标准的要求，储油柜的容积约为变压器油箱内充油量的6.6%。

目前，最常用的有敞开式储油柜、胶囊式储油柜、叠形波纹式储油柜和波纹膨胀式储油柜。

敞开式储油柜内的变压器油通过吸湿器与大气相通。能满足变压器油随温度变化而引起的体积膨胀和收缩，通过吸湿器可将空气中的水分吸收，起到油保护作用。

胶囊式储油柜通过胶囊式变压器油和空气隔绝，使空气中的水分和氧气不接触变压器油，从而防止空气中的氧气和水分的浸入，可以延长变压器油的使用寿命，具有良好的防油老化作用。

叠形波纹式储油柜和波纹膨胀式储油柜均是新型储油柜，储油柜中使用不锈钢波纹膨胀器代替橡胶胶囊，可以免除橡胶胶囊老化问题。

4. 气体继电器

按标准GB/T6451-1999，容量为800kVA 及以上的变压器应装有气体继电器，气体继电器安装于变压器油箱和储油柜之间的管路中。气体继电器是变压器的一种保护组件，当变压器内部有故障，而使油分解产生气体或造成油流冲击时，继电器的接点动作，给出信号或自动切除变压器。

当气体继电器内的集聚气体数量达到205～300ml 时，信号接点接通；当气体继电器内油流急剧流向出油柜，且油速达到规定值时，跳闸接点接通。

5. 压力释放阀

按标准GB/T6451-1999，容量为800kVA 及以上的变压器应装有压力保护装置。压力释放阀就是变压器的一种压力保护装置，它安装与油箱的上部。

当变压器内部有严重的故障时，油分解产生大量的气体。由于变压器基本是密闭的物体，连通储油柜的连管直径比较小，仅靠连通储油柜的连管不能有效迅速地降低压力，造成油箱内鸭梨急剧升高，会导致变压器油箱的破裂。压力释放阀及时打开，排出部分变压器油，降低油箱内的压力。待油箱内的压力降低后，压力释放

阀自动闭合，保持油箱的密封。

6. 片式散热器

为保证变压器的热寿命，绕组和铁心的温度不能超过标准规定的限值。小容量配电变压器仅依靠变压器油箱壁的散热，就可以将绕组和铁心产生的热量散出去，将温度限制在允许的温度限值内。当变压器的容量逐渐增加时，仅依靠变压器油箱壁的散热就不够了，需要增加变压器的散热面。

变压器大都采用片式散热器和强油风冷却器来扩大散热面。

片式散热器是由薄钢板压成有槽形油道后，两片组焊成一片散热器，再组焊成散热器。

由于片式散热器有自冷容量，当变压器负载不很高时，可以不必使用风扇冷却，当变压器的负载容量超过一定数值后，需要使用风扇来加强变压器的散热。

7. 温度计

温度计用来测量变压器油顶层温度和变压器绕组温度，因为变压器的安全运行和使用寿命是和运行温度密切相关的，在变压器的标准中相应的规定了变压器运行时油顶层的温度和绕组的平均温度。因此，变压器使用单位要按标准要求，监视变压器运行时油顶层温度，在可能的条件下监视绕组温度，并以这些数据和变压器运行导则来确定变压器允许的负荷。

使用压力式温度计测量油顶层温度，使用变压器绕组温度计测量变压器绕组温度。

压力式温度计主要由指示仪表、温包和毛细管三部分组成。温包放置在和变压器油温相同的温度计座内，温包内充有感温液体，当变压器油温变化时，感温液体的体积也随之变化，这一体积变化通过毛细管传递到指示仪表。在指示仪表内有弹性元件，将体积变化转变成为机械位移，通过机械放大后，带动仪表指示，表示变压器的油温。温度计一般带2～4只温度开关，可以通过开关来控制变压器冷却装置的投切及报警。为满足变压器使用单位远距离采集温度数据的需要，也有将温包做成复合结构的，即能输出Pt100铂电阻信号，与XMT 数显温控仪配合使用，可以远距离地传输温度信号。

变压器绕组温度计是利用“热模拟”原理来进行变压器绕组温度测量的，而不是直接测量绕组温度。变压器绕组温度计使用压力式温度计测量油顶层温升，在此基础上增加绕组对油的温差，即铜油温差，就可以得到对应变压器绕组热点或绕组平均温度。铜油温差和绕组中的损耗和通过的电流大小有关，因此，需要通过电流互感器的二次电流加热仪表的电热元件得到这一增量，从而得到绕组的温度。

8. 套管及套管电流互感器

变压器要将各个不同电压等级的绕组连接到线路中，需要使用不同电压等级的套管对油箱进行绝缘。根据使用条件，套管需要满足使用的绝缘（内绝缘和外绝缘）、载流（额定和过载）、机械强度（稳定和地震）等各方面的要求。

大容量变压器都需要和测量及保护设备共同使用，供给变电所的测量和保护电器作为电源。而电流互感器是提供给测量和保护设备的电流源。根据使用要求，电流互感器分为测量用电流互感器和保护用电流互感器。测量用电流互感器主要应用于电流不超过1.2倍的额定电流，供测量仪表用；保护用电流互感器是为保护继电器提供电流的互感器。

9. 分接开关

（1）无励磁分接开关

无励磁分接开关可以在变压器不施加电压的条件下，变换变压器的分接头，用来改变变压器的电压比。

无励磁分接开关按相数，可以分为单相和三相两类；按调压部位，可以分为中性点调压、中部调压和线端调压三种。

因为高压绕组的额定电流较小，匝数较多，布置调压分接区对变压器安匝平衡影响较小，通常变压器的分接头位于高压绕组，绕组布置分接区的方式见图2-2。

a） b） c） d）

图2-2 无励磁分接开关的分接位置和调压方式

图中，a ）是中性点调压，b ）是中性点反接调压，c ）是绕组中部调压，d ）是绕组中部并联调压。

无励磁分接开关的型号基本型号、额定通过电流、额定电压等级、分接头数、分接位置数、特殊环境代号及企业注册代号等七部分组成，具体表示方法见图2-3和表2-5。

企业注册代号

特殊使用环境代号

分接位置数

分接头数

额定电压等级（kV ）

额定通过电流（A ）

设计序号

按代表符号排列顺序组成基本型号（型号字母及涵义见表2-5）

图2-3 无励磁分接开关型号表示

表2-5无励磁分接开关型号字母排列顺序及涵义

（2）有载分接开关

有载分接开关能在变压器励磁或负载状态下进行操作，用来调换绕组的分接位置的一种电压调接装置。通常它由一个带过渡阻抗的切换开关和一个能带或不带转换选择器的分接选择器组成，整个开关是通过驱动机构来完成的。在有些形式的分接开关中，切换开关和分接选择器的功能被结合成为一个选择开关。

有载开关的额定特性有：

1）额定通过电流；

2）最大额定通过电流；

3）额定级电压；

4）最大额定级电压；

5）额定频率；

6）额定绝缘水平。

有载分接开关的型号编制方法如图2-4所示。

基本接线图

分接选择器绝缘等级

额定电压等级（kV ）

额定最大通过电流（A ）

相数

基本型号

图2-4 有载分接开关型号表示方法

有载分接开关的基本型号各生产厂表示的不完全一样，表2-6列出几个生产厂的基本型号。

表2-6 有载分接开关型号

基本连接图表示有载分接开关和变压器调压绕组（或调压分接段）的连接方式。基本连接图的表示见图2-5。

转换选择器，分为无，W ，G 三种

无：不带转换选择器

W ：带极性选择器

G ：带粗细选择器

中间位置位置数，分为0，1和3

开关工作位置数（最大为35）

分接选择器每相触头数（分别有10，12，14，16，18）

图2-5 有载分接开关基本连接图表示方法

有载分接开关可满足变压器调压绕组的不同连接方式。其基本连接方式如图

2-6。

a b c

图2-6 调压绕组的基本连接

图中，a ）是线性调压，b ）是正反调压，c ）是粗、细调压。

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