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编辑词条

编辑摘要
变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。
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在电器设备和无线电路中，[1]变压器常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。
变压器变压器的基本形式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流（具有某一已知频率）流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。
一般指连接交流电源的线圈称之为一次线圈；而跨于此线圈的电压称之为一次电压。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈间的匝数比所决定的。因此，变压器区分为升压与**变压器两种。
大部分的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部分磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或**的参考指标。由于此项升压与**的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于**变压器，它使得电力运用方面更加多元化，可以这样说，没有变压器，现代工业实无法达到目前发展的现状。
变压器又有其做试验而用的，称之为试验变压器，分别可以分为充气式，油浸式，干式等试验变压器，是发电厂、供电局及科研单位等广大用户的用来做交流耐压试验的基本试验设备，通过了国家质量监督局的标准，用于对各种电气产品、电器元件、绝缘材料等进行规定电压下的绝缘强度试验。
运行维护
1、防止变压器过载运行：如果长期过载运行，会引起线圈发热，使绝缘逐渐老化，造成匣间短路、相间短路或对地短路及油的分解；
2、防止变压器铁芯绝缘老化损坏：铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏，会使铁芯产生很大的涡流，引起铁芯长期发热造成绝缘老化；
3、防止检修不慎破坏绝缘：变压器检修吊芯时，应注意保护线圈或绝缘套管，如果发现有擦破损伤，应及时处理。
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变压器组成部件包括器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等）和出线套管。
1、铁芯[2]
铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度分别为0.35 mm .3mm .27 mm，由表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。
铁芯分为铁芯柱和横片两部分，铁芯柱套有绕组；横片是闭合磁路之用。
铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种。
2、绕组
绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。
变压器的构成
一个变压器通常包括：
两组或以上的线圈：以输入交流电电流与输出感应电流。
一圈金属芯：它把互感的磁场与线圈耦合在一起。
变压器一般运行在低频、导线围绕铁芯缠绕成绕组。虽然铁芯会造成一部分能量的损失，但这有助于将磁场限定在变压器内部，并提率。 电力变压器按照铁芯和绕组的结构分为芯式结构和壳式结构，以及按照磁通的分支数目（三相变压器有3，4或5个分支）分类。它们的性能各不相同。
变压器芯
薄片钢芯
变压器通常采用硅钢材料的铁芯作为主磁路。这样可以使线圈中磁场更加集中，变压器更加紧凑。 电力变压器的铁芯在设计的时候保防止达到磁路饱和，有时需要在磁路中设计一些气隙减少饱和。 实际使用的变压器铁芯采用非常薄，电阻较大的硅钢片叠压而成。 这样可以减少每层涡流带来的损耗和产生的热量。 电力变压器和音频电路有相似之处。典型分层铁芯一般为E和I字母的形状，称作“EI变压器”。 这种铁芯的一个问题就是当断电之后铁芯中会保持剩磁。 当再次加电后，剩磁会造成铁芯暂时饱和。 对于一些容量超过数百瓦的变压器会造成的严重后果，如果没有采用限流电路，涌流可造成主熔断器熔断。 更严重的是，对于大型电力变压器，涌流可造成主绕组变形、损害。
实芯铁芯
在如开关电源之类的高频电路中，有时使用具有较高的磁导率和电阻率的铁磁材料粉末铁芯。 在更高的频率下，需要使用绝缘体导磁材料，常见的有各种称作铁素体的陶瓷材料。 在一些调频无线电电路中的一些变压器铁芯采用可调铁芯，来配合耦合电路达到谐振。
空气芯
卷铁芯
线圈线圈由电磁线所构成，用于环绕铁蕊，藉以通电产生磁场，或是经由磁场产生感应电流。
绝缘保护
**物
冷却剂有的变压器利用液态物质的循环进行热量的疏散。常用的液态物质为变压器油（英语：transformer oil），其主要成分为烷烃、环烷烃、芳香烃等化合物。变压器油比热容较大，它吸收热量体积膨胀上升，在管中形成循环，再通过散热装置将热量散发到空气中。 有的变压器利用气态物质（如六氟化硫）作为冷却剂。由于导热能力的限制，气体冷却剂一般应用于小容量变压器。
关于变压器油，绝大多数采用的是矿物油, 极少数的变压器采用的是植物油。矿物油泄露可能会对环境造成污染，而植物油污染程度就会少很多。而且植物油的闪点要比矿物油的高。所以，在将来，植物油可能会取代矿物油。
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产量
随着中国经济持续健康高速发展，电力需求持续快速增长。2011年全国全**用电量4.69万亿千瓦时，比上年增长11.7%，消费需求依然旺盛。人均用电量3483千瓦时，比上年增加351千瓦时，超过世界平均水平。
中国电力建设的迅猛发展带动了中国变压器制造行业的发展。2011年，全国变压器的产量达14.3亿千伏安，同比增长6.86%。2011年，中国变压器制造行业规模以上(主营业务收入2000万元以上)企业有1461家;实现销售额2901.40亿元，实现利润总额166.08亿元，资产规模为2638.40亿元，产品销售利润为339.72亿元。
变压器中国变压器行业竞争激烈，外资跨国公司抢占了很大市场份额，国内变压器制造企业数量也在快速增长。例如山东永成变压器，中低端变压器市场竞争激烈，具备220KV变压器生产能力的企业有20余家，具备110KV变压器产品生产能力的企业有100余家。而生产500KV等级以上变压器企业通过技术和产能构筑了很高的进入壁垒，市场格局趋于稳定。
根据规划，国家电网“十二五”期间将投资约2.55万亿用于电网建设，相比“十一五”期间的1.5万亿元，“十二五”电网投资额同比提升了68%。细分来看，2.55万亿中将有5000亿用于特高压电网投资，5000亿用于配电网投资，另外约1.55万亿用于其他电压等级的电网线路投资。
在特高压电网投资中，特高压交流的投资额约为2700亿元。特高压交流的主要设备包括特高压变压器、电抗器、GIS组合开关、互感器等设备。在特高压投资中，设备投资约占45%，其中变压器(含电抗器)占设备投资约30%，由此测算，“十二五”期间，变压器(含电抗器)的市场容量超过360亿元。
绕制材料
要绕制一个变压器我们对与变压器有关的材料要有一定的认识，为此这里我就介绍一下这方面的知识。
1、铁芯材料
变压器使用的铁芯材料是铁片中加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片，变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000，高硅片为12000-16000。
2、绕制变压器通常用的材料
漆包线，纱包线，丝包线纸包线，常用的漆包线。对于导线的要求，是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下好用QZ型号的高强度的聚脂漆包线。
3、绝缘材料
在绕制变压器中，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料，一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，环氧板，或纸板。层间可用聚脂薄膜，电话纸，6520复合纸等作隔离，绕阻间可用黄腊布，或亚胺膜作隔离。
4、浸渍材料
变压器绕制好后，还要过后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命，一般情况下，可采用甲酚清漆作为浸渍材料 或1032绝缘漆，树脂漆。
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变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件， 上海硕工——变压器当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
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一般常用变压器的分类可归纳如下：
1、按相数分：
1）单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。
2）三相变压器：用于三相系统的升、降电压。
2、按冷却方式分：
1）干式变压器：依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。
变压器2）油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。
3、按用途分：
1）电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。
2）仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。
3）试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。
4）特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器、电容式变压器、移相变压器等。
4、按绕组形式分：
1）双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。
2）三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。
3）自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。
5、按铁芯形式分：
1）芯式变压器：用于高压的电力变压器。
2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。
3）壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
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变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）;自耦变压器；高压变压器（干式和油浸式）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯，XED型，ED型CD型。
变压器的基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。
变压器一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此，变压器区分为升压与**变压器两种。
大部份的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或**的参考指标。由于此项升压与**的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于**变压器，它使得电力运用方面更加多元化，吾人可以如是说，倘无变压器，则现代工业实无法达到目前发展的现况。
电子变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能力，其中有些部份属放大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。
各种电子装备常用到变压器，理由是：提供各种电压确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下，维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念，亦即电子学特性之一，其乃预设一种设备，即当电路组件阻抗系从一改变到另外的一个时，其间即使用到一种设备-变压器。
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　近几年，为适应国家在城乡电网改造的需求，发展了一批新型、的配电变压器，使配电网络的变压器装备更趋，供电更可靠，农村用电更趋。
变压器近年发展的配电变压器的损耗值在不断下降，尤其空载损耗值下降更多，这主要归功于磁性材料导磁性能的改进，其次是导磁结构铁心型式的多样化。如较薄高导磁硅钢片或非晶合金的应用，阶梯接缝全斜结构铁心、卷铁心(平面型、立体型)、退火工艺的应用等。在降低损耗的同时也注意噪声水平的降低。在干式配电变压器方面又将局部放电试验列为例行试验，用户又对局部放电量有要求，作为干式配电变压器运行可靠性的一项考核指标，这比国际电工规定的现行要求要严格。因此，在现有基础上预测我国各类配电变压器的发展趋势，推动配电变压器进一步发展应是一件比较重要工作。
要求防火、**的场所，如商业中心、机场、地铁、高层建筑、水电站等，常选用干式配电变压器。目前，国内已有几十个工厂能生产传统的环氧树脂浇注型干式配电变压器。既有无励磁调压，又有有载调压。正常运行时为自冷冷却方式，当装有吹风装置时提供急救条件(其他变压器有故障时起动风机)作为超铭牌容量运行。在国内，大三相单台容量可达20000kVA(35kV级)，高电压等级可达110KV(单相10500kVA)。干式变压器的年产量已占整个配电变压器年产量的20%。鉴于环氧树脂浇注干式配电变压器还存在下列一些问题：
(1)设计的自由度不大，每个绕组都要用模具才能挠注。
(2)一旦在高温中燃烧会产生大量烟雾。
(3)由于环氧树脂与导线的热膨胀系数不尽相同，如果缓冲层设置不当，易在冷热温度冲击下，浇注层开裂，局部放电量增加，部分企业的个别产品已有此类质量问题在运行中暴露。
(4)环保问题，一旦这种环氧树脂浇注型干式配电变压器预期寿命已到，或因各种故障而使变压器绕组损坏，要销毁浇注成型的绕组是困难的，目前尚无法使环氧树脂降解。从环保角度上讲，这将是日益严重的问题。
(5)环氧树脂浇注型干式配电变压器多数属于F级耐温等级，仅个别企业能生产H级耐温等级的浇注型干式配电变压器。鉴于上述原因，目前已有部分企业在发展敞开通风干式H级配电变压器。
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技术
对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁**、静电**、效率等。
电压比
变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级。在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2
U1/U2=N1/N2
式中n称为电压比（圈数比），当n<1时，则N1>N2，U1>U2，该变压器为**变压器。反之则为升压变压器.
另有电流之比I1/I2=N2/N1
电功率P1=P2
注意：上面的式子，只在理想变压器只有一个副线圈时成立。当有两个副线圈时，P1=P2+P3，U1/N1=U2/N2=U3/N3，电流则须利用电功率的关系式去求，有多个时，依此类推。
效率
在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，叫做变压器的效率，即：
η=(P2÷P1)x
式中，η为变压器的效率；P1为输入功率，P2为输出功率。当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时，效率η等于，变压器将不产生任何损耗。但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损。
铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。
变压器的铁损包括两个方面：一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗，当变压器工作时，铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。
变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗与输出功率就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。
参数判别
电源变压器标称功率、电压、电流等参数的标记，日久会脱落或消失。有的市售变压器根本不标注任何参数。这给使用带来不便。下面介绍无标记电源变压器参数的判别方法。此方法对选购电源变压器也有参考价值。
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