各类变压器的结构是很不相同的，这里以中型的油浸风冷变压器为例，扼要地介绍一下其主要部件。图1－3所示为变压器器身结构图，图1－4所示为变压器结构解剖图。
变压器主要由以下几部分组成：
下面对变压器各部分逐一进行介绍。
1.铁芯
铁芯是变压器的磁路部分，由铁芯柱（套装绕组）、铁轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成，采用0.35～0.5 mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。
图1－3 变压器器身结构
1—铭牌；2—信号式温度计；3—吸湿器；4—油表；5—储油柜；6—安全气道；
7—气体继电器；8—高压绝缘套管；9—低压绝缘套管；10—分接开关；
11—油箱；12—放油阀门；13—器身；14—接地；15—小车
图1－4 变压器结构解剖图
1—放油阀门；2—活门；3—绕组；4—信号温度计；5—铁芯；6—净油器；7—变压器油；
8—分接开关；9—高压套管；10—低压套管；11—气体继电器；12—防爆管；13—储油柜；
14—油表；15—吸湿器；16—散热器；17—铭牌；18—油样油门；19—接地螺栓
采用硅钢片制成铁芯是为了提高磁路的导磁性能和减小涡流损耗、磁滞损耗。硅钢片有热轧和冷轧两种，冷轧硅钢片比热轧硅钢片磁导率高、损耗小，冷轧硅钢片还具有方向性，即沿轧碾方向有较小的铁耗和较高的磁导系数。
在叠装硅钢片时，要把相邻层的接缝错开，如图1－5（a）和图1－5（b）所示，即每层的接缝都被邻层钢片盖掉，然后再用穿心螺杆夹紧或用环氧树脂玻璃布带扎紧。这种叠法的优点是接缝处气隙小、夹紧结构简单。
图1－5 变压器铁芯的交替装配
（a）单相变压器；（b）三相变压器
铁芯柱截面形状有方形和阶梯形，一般为阶梯形，如图1－6所示。较大直径的铁芯，叠片间留有油道，以利于散热。铁轭截面有T形和多级梯形。
图1－6 铁芯柱截面
（a）方形截面；（b）梯形截面；（c）带油道
按照绕组套入铁芯柱的形式，铁芯又可以分为心式结构和壳式结构两种，如图1－7和图1－8所示。
图1－7 心式变压器的铁芯结构
（a）单相双柱式；（b）三相三柱式；（c）三相五柱式
图1－8 壳式变压器的铁芯和绕组
（a）单相壳式变压器；（b）三相壳式变压器
1—绕组；2—铁芯；3—铁轭；4—铁芯柱
三相心式变压器铁芯可以有三柱式和五柱式两种。近代大容量变压器，由于受到安装场所空间高度和铁路运输条件的限制，必须降低铁芯的高度，常采用五柱式铁芯结构，如图1－7（c）所示，在中央三个铁芯柱上套有三相绕组，左右两侧铁芯柱为旁轭，旁轭上没有绕组，专门用来作导磁通路。
心式变压器的一次、二次绕组套装在铁芯的同一铁芯柱上，如图1－9所示，这种结构比较简单，有较多的空间装设绝缘，装配容易，用铁量较小，适用于容量大、电压高的变压器，一般电力变压器均采用心式结构。壳式结构的变压器结构复杂，一般用于小容量变压器。
图1－9 心式变压器的铁芯和绕组
（a）单相；（b）三相
1—铁轭；2—铁芯柱；3—高压绕组；4—低压绕组
变压器在运行试验时，为了防止由于静电感应在铁芯或其他金属构件上产生悬浮电位而造成对地放电，铁芯及其构件（除穿心螺杆外）都应接地。
2.绕组
绕组是变压器的电路部分，它一般用有电缆纸绝缘的铜线或铝线绕成。为了使绕组便于制造和在电磁力作用下受力均匀以及有良好的机械性能，一般将绕组制成圆形。它们在芯柱上的安排方法有同心式和交叠式两种，如图1－10所示。电力变压器采用前一种，即圆筒形的高、低压绕组同心地套在同一芯柱上，低压绕组在里，靠近铁芯；高压绕组在外。这样放置有利于绕组对铁芯的绝缘。
图1－10 变压器的绕组
（a）同心式结构；（b）交叠式结构
交叠式绕组又称饼式绕组，它是高低压绕组分成若干线饼，沿着铁芯柱的高度方向交替排列。为了便于绕线和铁芯绝缘，一般最上层和最下层放置低压绕组。交叠式绕组的主要优点是漏抗小，机械强度好，引线方便。这种绕组仅用于壳式变压器中，如大型电炉变压器就采用这种结构。
3.绝缘
导电部分间及对地均需绝缘。变压器的绝缘包括内绝缘和外绝缘。所谓内绝缘指的是油箱内的绝缘，包括绕组、引线、分接开关的对地绝缘，相间绝缘（又称主绝缘）以及绕组的层间、匝间绝缘（又称纵绝缘）；外绝缘指的是油箱外导线出线间及其对地的绝缘。
绝缘套管：绝缘套管是由外部的瓷套和其中的导电杆组成的。其作用是使高、低压绕组的引出线与变压器箱体绝缘。它的结构取决于电压等级和使用条件。电压不大于1 kV时采用实心瓷套管；电压在10～35 kV之间时采用充气式或充油式套管；电压大于110 kV时采用电容式套管。为了增加表面放电距离，套管外形做成多级伞形。绝缘套管的结构如图1－11所示。
图1－11 绝缘套管的结构
（a）110 kV胶纸电容式；（b）35 kV充油式
1—导体（导电杆或电缆）；2—绝缘管；3—变压器油
变压器油：变压器油箱里充满了变压器油。通常对变压器油的要求是：高的介质强度和低的黏度，高的发火点和低的凝固点，且不含酸、碱、硫、灰尘和水分等杂质。变压器油的作用有两个，即加强绝缘和加强散热。
4.分接开关
变压器常利用改变绕组匝数的方法来进行调压。为此，把绕组引出若干抽头，这些抽头叫分接头。用以切换分接头的装置称为分接开关。分接开关又分为无激磁分接开关和有载分接开关。前者，必须在变压器停电的情况下切换；后者，可以在切断负载电流的情况下切换。
5.保护装置（见图1－12）
1）油箱
油浸式变压器的外壳就是油箱，箱中盛满了用来绝缘的变压器油。油箱可保护变压器铁芯与绕组不受外力作用和潮湿的侵蚀，并通过油的对流把铁芯与绕组产生的热量传递给箱壁和散热管，再把热量散发到周围的空气中。一般说来，对于20 kV·A以下的变压器，油箱本身表面能满足散热要求，故采用平板式油箱；对于20～30 kV·A的变压器，采用排管式油箱；对于2.5～6.3 MV·A的变压器，所需散热面积较大，则在油箱壁上装置若干只散热器，加强冷却；容量为8～40 MV·A的变压器在散热器上还需另装风扇冷却；对于50 MV·A及以上的大容量变压器，采用强迫油循环冷却方式。
图1－12 储油柜、安全气道、气体继电器
1—油箱；2—气体继电器；
3—安全气道；4—油枕
2）储油柜(www.xing528.com)
储油柜又叫油枕，它是一个圆筒形容器，装在油箱上，用管道与油箱连通，使油刚好充满到油枕的一半。油面的升降被限制在油枕中，并且从外部的玻璃管中可以看见油面的高低。它的作用有两个：调节油量，保证变压器油箱内经常充满变压器油；减少油和空气的接触面，从而降低变压器油受潮和老化的速度。
3）吸湿器
吸湿器又叫呼吸器，通过它使大气与油枕内连通。当变压器油热胀冷缩时，气体经过它出进，以保持油箱内的压力正常。吸湿器内装有硅胶，用以吸收进入油枕中空气的潮气及其他杂质。
4）安全气道
安全气道又叫防爆管，装在油箱顶盖上，由一根长钢管构成。它的出口处装有一定厚度的玻璃或酚醛纸板（防爆膜），其作用是当变压器内部发生严重故障产生大量气体使压力骤增时，让油气流冲破玻璃，向外喷出，以降低箱内压力，防止油箱爆裂。
5）气体继电器（见图1－13）
气体继电器装在油箱和油枕的连管中间，作为变压器内部故障的保护设备，其内部有一个带有水银开关的浮筒和一块能带动水银开关的挡板。当变压器内部发生故障时，产生的气体聚集在气体继电器上部，使油面下降、浮筒下沉，接通水银开关而发出预告信号；当变压器内部发生严重故障时，油流冲破挡板，挡板偏转时带动一套机构使另一个水银开关接通，发出故障信号并跳闸。
图1－13 气体继电器的外形和结构
（a）外形图；（b）结构图
1—接跳闸回路；2—放气孔；3—接信号回路；4—观察窗；5—外壳；6—水银开关；7—挡板；8—浮筒
6）净油器
净油器又称热虹吸过滤器，它是利用油的自然循环，使油通过吸附剂进行过滤、净化，以改善运行中变压器油的性能，并防止油迅速老化的。
7）温度计
温度计用以测量油箱内的上层油温，监测变压器的运行温度，保证变压器的安全运行。
自测题
一、填空题
1.变压器的器身主要由________和________构成。
2.变压器的铁芯用以构成耦合磁通的磁路，套绕组的部分称为_________，连接铁芯柱的部分称为________。
3.变压器的铁芯常用________制作而成。
4.变压器储油柜的作用是________和________。
5.变压器的绕组根据其在铁芯柱上的安排方法可分为________和________两种。
二、选择题
1.变压器的铁芯是（ ）部分。
A.磁路 B.电路 C.开路 D.短路
2.变压器铁芯的结构一般分为（ ）和壳式两类。
A.圆式 B.角式 C.心式 D.球式
3.绕组是变压器的（ ）部分，一般用绝缘纸包的铜线绕制而成。
A.电路 B.磁路 C.油路 D.气路
4.根据高、低压绕组排列方式的不同，绕组分为（ ）和交叠式两种。
A.同心式 B.混合式 C.交叉式 D.异心式
5.变压器的冷却装置是起（ ）的装置，根据变压器容量大小不同，采用不同的冷却装置。
A.绝缘作用 B.散热作用 C.导电作用 D.保护作用
6.变压器油的作用是（ ）。
A.导电和冷却 B.绝缘和升温 C.导电和升温 D.绝缘和冷却
三、判断题
1.变压器的铁芯用以构成耦合磁通的磁路，通常用厚约0.35 mm或0.5 mm的硅钢片叠成。（ ）
2.变压器的铁芯用硅钢片叠成是为了提高磁路的导磁性能和减小损耗。（ ）
3.小型干式变压器的铁芯多采用心式结构。（ ）
4.变压器油主要起到导电的作用。（ ）
5.变压器的无激磁分接开关必须在变压器停电的情况下进行切换。（ ）
四、简答题
1.油浸变压器有哪些主要部件？
2.变压器温度计有什么作用？有几种常用的变压器温度计？
3.变压器油位的变化与哪些因素有关？
4.变压器缺油对运行有什么危害？
答案1.2
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