變壓器知識(shí)及其新技術(shù)的應(yīng)用課件

1、感謝各位領(lǐng)導(dǎo)參加變壓器技術(shù)交流一、變壓器基礎(chǔ)知識(shí)二、變壓器結(jié)構(gòu)三、電壓與頻率對(duì)產(chǎn)品的影響四、環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的影響五、新技術(shù)應(yīng)用一、 變壓器基礎(chǔ)知識(shí)1.1功能變壓器是一種改變交流電的電壓、電流而不改變頻率的（靜止）電氣設(shè)備。它在相同頻率下，通過電磁感應(yīng)將一個(gè)系統(tǒng)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換為至少另一個(gè)系統(tǒng)的交流電壓和電流，并借以傳送電能。因此，變壓器至少應(yīng)具有兩個(gè)通常匝數(shù)（或者標(biāo)稱電壓）不同的繞組，并通過線路端子連接到至少兩個(gè)交流電壓值不同的系統(tǒng)上。 變壓器的作用是什么?超高壓變電所500kV / 220kV一次變電所220kV / 110kV二次變電所110kV / 35kV / 10kV配電變壓器10k

2、V / 400V重要的輸電設(shè)備升高或降低電壓家庭、學(xué)校發(fā)電廠高壓輸電線發(fā)電機(jī)(火力發(fā)電廠或水力發(fā)電站)升壓變壓器降壓變壓器配電變壓器用戶用戶用戶 變壓器的作用升壓遠(yuǎn)距離傳輸通過變壓器可以提高輸送電壓、降低傳輸損耗、增大輸送距離。把水力或火力發(fā)電廠中發(fā)電機(jī)組所產(chǎn)生的交流電壓升高后向電力網(wǎng)輸出的電壓器。用于降低電壓的變壓器1.2 原理 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理。以單相雙繞組變壓器為例來加以說明，如圖所示。它由兩個(gè)繞組和一個(gè)鐵心組成。當(dāng)匝數(shù)為N1的一次繞組AX接到頻率為f、電壓為U1的交流電源上時(shí)，很小的勵(lì)磁電流I0就足以在鐵心上產(chǎn)生主磁通0（最大值為m),以及經(jīng)鐵心外回路的磁通，在一、二次繞

3、組中分別感應(yīng)出電勢(shì)E1、E2，二次繞組ax端就有電壓U2。當(dāng)二次繞組接有負(fù)載時(shí)，二次繞組就流通電流I2，而一次電流就由空載時(shí)勵(lì)磁電流I0增至I1。在空載運(yùn)行條件下，如果忽略勵(lì)磁磁勢(shì)、一次與二次繞組的電阻r1和r2以及漏磁通產(chǎn)生的電抗x1和x2，在這種情況下，由法拉第定律：U1=E1=4.44fN1mU2=E2=4.44fN2m兩式相除得電壓變換關(guān)系為：U1/U2=E1/E2=N1/N2一、二次繞組的電壓比U1/U2等于其匝數(shù)比N1/N2。N2不變，N1越大或N1不變，N2越小，則U2越小； N2不變，N1越小或N1不變，N2越大，則U2越大；只要改變兩個(gè)繞組中任一個(gè)的匝數(shù)，就可以達(dá)到改變電壓的

4、目的。通常就是在某一繞組上引出若干抽頭（分接頭），來改變?cè)驯萅1/N2，從而改變二次電壓值。這就是變壓器改變電壓的原理。1.3 變壓器分類 變壓器有多種分類方式：按鐵心形式分為：心式、殼式；按繞組耦合方式分為：普通的、自耦的；按相數(shù)分為：單相的、三相的；按冷卻方式分為：油浸自冷、干式空氣自冷、干式澆注絕緣、油浸風(fēng)冷、油浸水冷；按循環(huán)方式分為：自然循環(huán)、強(qiáng)迫循環(huán)；按繞組材料分為：銅的、鋁的；按調(diào)壓方式分為：無勵(lì)磁調(diào)壓(在不勵(lì)磁條件下調(diào)壓的變壓器),有載調(diào)壓(在負(fù)載下調(diào)壓的變壓器。但當(dāng)負(fù)載或線路發(fā)生短路故障時(shí)，則不能進(jìn)行調(diào)壓，因?yàn)榇藭r(shí)變壓器中流有短路電流) ；按用途分為：升壓、降壓、配電、聯(lián)絡(luò)和廠

5、用變壓器。 電力變壓器那種分類也包含不了變壓器的全部特征，在產(chǎn)品型號(hào)中往往要把所有的特征表達(dá)出來。變壓器型號(hào)含義如下： 電力變壓器 型號(hào)： 1 自耦 O 5 銅線 _ 2 單 相 D 鋁線 L 三相 S 6 無勵(lì)磁調(diào)壓 _ 3 油浸自冷 _ 有載調(diào)壓 Z 干式空氣自冷 G 干式澆注 C 舉例: 油浸風(fēng)冷 F D F P 380MVA / 500kV 油浸水冷 S 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷 FP 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷 SP 4 雙繞組 _ 三繞組 S 單相額定容量額定電壓強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷 屬于變壓器范疇的還有互感器、調(diào)壓器、電抗器、移相變壓器、換流變壓器。ODFPS-334MVA/500kV變壓器官亭變電站現(xiàn)場(chǎng)75

6、0kV變電站 ODFPS-500000/750kV變壓器ODFPS-1000000/1000kV變壓器1000kV變電站 ODFPS-1000000/1000kV變壓器1000kV晉東南變電站現(xiàn)場(chǎng)三峽工程SSP-840000/550變壓器大唐寧德電廠SFP780000/500變壓器云南廣東高端穗東換流站800kV 250MVA換流變ZZDFPZ-278000/500貴州至廣東第二回直流輸電工程出口美國300MVA/220kV調(diào)相變壓器套管壓力釋放器油箱儲(chǔ)油柜冷卻器氣體繼電器 鐵心器身 線圈 絕緣系統(tǒng)溫度計(jì)鐵心、夾件接地系統(tǒng)開關(guān)二、 變壓器結(jié)構(gòu)變壓器組成變壓器主要部件鐵心線圈油箱絕緣件油變壓器附

7、屬部件開關(guān)套管冷卻設(shè)備其它部件變壓器儲(chǔ)油柜氣體繼電器壓力釋放閥油溫度控制器線圈溫度控制器電阻溫度計(jì)套管型電流互感器球閥蝶閥控制箱端子箱千斤頂裝置引線 鐵心由鐵心疊片、絕緣件和鐵心結(jié)構(gòu)件組成，形成一個(gè)封閉的路徑，是電磁感應(yīng)磁的通路，又是套裝線圈的骨架，對(duì)于變壓器的電磁性能、機(jī)械強(qiáng)度和變壓器噪聲是極為重要的部件。鐵心疊片主要采用冷軋高導(dǎo)磁晶粒取向硅鋼片疊積或卷繞而成，鐵心在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗，對(duì)于大鐵心直徑的產(chǎn)品，其單位面積熱負(fù)荷大，熱傳導(dǎo)路徑長，這樣鐵心內(nèi)部傳導(dǎo)出的損耗可能會(huì)使鐵心過熱，需要設(shè)冷卻油道。鐵心及其金屬件由于所處的電場(chǎng)位置不同，產(chǎn)生的電位也不同，為了防止擊穿放電要接地；鐵心多點(diǎn)接地會(huì)形

8、成閉合的環(huán)路，這些環(huán)會(huì)產(chǎn)生電流而增加損耗導(dǎo)致局部過熱，要保證一點(diǎn)接地。2.1 鐵心三相五柱鐵心主要適用于大容量三相變壓器。三相五柱鐵心又分為兩種結(jié)構(gòu)： a）鐵心旁柱和鐵軛截面積相等且為主柱截面積的一半 b）鐵心旁柱和鐵軛截面積不相等，分別為主柱截面積的43%和53%三相五柱鐵心增加了兩個(gè)邊框，使鐵心總高度降低，也就使整個(gè)變壓器的高度降低，從而降低變壓器的運(yùn)輸高度；但是鐵心疊片的硅鋼片用量有所增加，增加變壓器的加工成本。為了將變壓器的空載損耗和噪聲，三相五柱鐵心疊片通常采用6搭接結(jié)構(gòu)即步進(jìn)搭接結(jié)構(gòu)，但是工藝繁瑣、疊鐵工作量大。2.1.1 三相五柱鐵心 鐵心疊片主視圖旁柱綁帶鐵芯柱綁帶上部鐵軛下部

9、鐵軛拉板旁柱主柱隔磁槽 鐵心疊片剖面圖環(huán)氧樹脂綁帶油道拉板三相三柱鐵心廣泛適用于中小容量的變壓器，鐵心柱與鐵軛等截面，鐵心柱與鐵軛在同一垂直平面內(nèi)以迭接方式連接，結(jié)構(gòu)簡單，工藝設(shè)備少，但迭裝工作量大；又因鐵軛大，超大容量變壓器采用時(shí)漏磁通較大，而且變壓器高度也易超過運(yùn)輸限制。2搭接的三相三柱鐵心即TS鐵心，6搭接的三相三柱鐵心即STS鐵心。目前油浸變壓器大部分采用STS鐵心。STS鐵心相對(duì)于TS鐵心，空載損耗和噪聲都比較小。2.1.2 三相三柱鐵心 鐵心疊片主視圖綁扎帶主柱拉板鐵軛拉板絕緣鐵心疊片剖面圖STS鐵心和TS鐵心的區(qū)別一般交叉疊法（TS鐵心）STEPLAP疊積法（STS鐵心）疊積方法

10、磁流示意圖實(shí)物照片鐵心主柱 鐵心側(cè)柱單相三柱鐵心的旁柱和鐵軛的截面積是主柱截面積的一半。單相大容量變壓器多采用這種鐵心。2.1.3 單相三柱鐵心即雙框鐵心2.線圈型式2.2 線圈 線圈是變壓器的核心部件，常被比做變壓器的“心臟”，是電磁感應(yīng)中電的通路。繞制成線圈的材料要求是導(dǎo)電性能好（電阻率低），有一定的機(jī)械強(qiáng)度，有穩(wěn)定的化學(xué)特性。銀、銅、鋁都可以使用。但綜合考慮我們現(xiàn)在的變壓器多使用銅材。繞組的絕緣分為導(dǎo)線匝絕緣、繞組各線餅間絕緣，導(dǎo)線匝絕緣指導(dǎo)線外部包覆的漆或絕緣紙，線餅間絕緣指的是油道絕緣。由于變壓器容量和電壓的不同，線圈所具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)亦各不相同，包括匝數(shù)、導(dǎo)線截面、并聯(lián)導(dǎo)線換位、繞向

11、、線圈連接方式和型式等，線圈型式細(xì)分如圖所示：線圈分類圖 層式線圈通常用于適用于66kV、2000kVA及以下的小容量變壓器，我公司產(chǎn)品不采用層式線圈。 螺旋式線圈：由多根導(dǎo)線并聯(lián)疊繞而成，相鄰匝間用墊塊或絕緣紙圈隔開，每個(gè)線餅為一匝，由于具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性、良好的散熱能力和工藝性，而普遍應(yīng)用于調(diào)壓線圈、大電流的低壓線圈或特殊結(jié)構(gòu)的高壓線圈。 連續(xù)式線圈：由單根或多根導(dǎo)線并聯(lián)繞制而成，是典型的餅式線圈。每匝導(dǎo)線在幅向（徑向）上連續(xù)疊繞成一個(gè)線餅，多個(gè)正、反線餅沿軸向交疊組成一個(gè)連續(xù)式線圈。線圈的導(dǎo)線從一個(gè)線餅通過換位過渡到另一個(gè)線餅。 糾結(jié)式線圈：線匝不以自然數(shù)序排列，而是在相鄰數(shù)序線匝間插

12、入不相鄰數(shù)序的線匝。這樣原連續(xù)式線圈段間線匝須借助于糾結(jié)換位（糾位）進(jìn)行交錯(cuò)糾連，形成糾結(jié)線段。 糾結(jié)連續(xù)式線圈：為了改善線圈在沖擊電壓下端部線段的電位梯度分布，將線圈端部幾個(gè)線段采用糾結(jié)式，中間及末端的線段采用連續(xù)式繞制。 插入電容（內(nèi)屏蔽）連續(xù)式線圈：在連續(xù)式線圈的進(jìn)線端部分線段的匝間插入一獨(dú)立的屏蔽線匝，其端頭（亦稱為懸頭）包好絕緣斷開并懸空著。屏蔽線僅增加縱向電容，不流通工作電流，故屏蔽線的截面積可以小于工作線匝的截面積，盡量選用較薄的導(dǎo)線，只要與工作線寬度相同或相近即可（小于或等于工作線）。糾結(jié)式線圈具有良好的耐沖擊特性，但是糾結(jié)式線圈有以下缺點(diǎn)： 1）大容量變壓器導(dǎo)線并聯(lián)根數(shù)多時(shí)，

13、糾結(jié)繞制有困難；2）糾結(jié)式線圈的匝間電壓與糾結(jié)方式有關(guān)；3）線圈繞制比連續(xù)式復(fù)雜，焊頭多，必須保證焊接質(zhì)量。插入電容式線圈的主要優(yōu)點(diǎn)：1）可以根據(jù)插入線段中的屏蔽線匝數(shù)的多少調(diào)節(jié)縱向電容量，改善沖擊電壓分布；2）線圈本身沒有糾結(jié)的焊接頭，且為連續(xù)式繞制，工藝簡單。插入電容式線圈的缺點(diǎn)是屏蔽線匝占據(jù)一定的空間位置，使線圈幅向尺寸增大，且屏蔽線的端頭不易處理。插入電容式的線圈與糾結(jié)連續(xù)式線圈改善端部電位梯度分布的效果是相同的。目前較高電壓等級(jí)的線圈多采用插入電容連續(xù)式線圈。糾結(jié)式或糾結(jié)連續(xù)式線圈插入電容連續(xù)式線圈屏蔽連續(xù)式線圈雙層螺旋式線圈雙層螺旋式線圈內(nèi)層雙層螺旋式線圈升層處屏蔽連續(xù)式 螺旋式：

14、鐵芯柱上部壓環(huán)絕緣紙筒高壓線圈低壓線圈下部壓環(huán)低壓線圈：雙層螺旋式高壓線圈： 跨段屏連續(xù)式發(fā)電廠用升壓變壓器線圈的絕緣排列圖2.3 線圈的絕緣排列圖單相250MVA/500kV自耦無載變壓器的線圈配置示意圖單相210MVA/500kV電廠用變壓器線圈的典型配置示意圖單相250MVA/500kV自耦有載變壓器線圈的典型配置示意圖 （線圈的絕緣排列）ANTI:穩(wěn)定線圈TRY: 低壓線圈COM: 公共線圈SER: 串聯(lián)線圈ANTITRYCOMSER鐵 芯 主 柱OSFPS-180MVA/220kV （帶穩(wěn)定線圈）OSFPSZ-180MVA/220kVTRY: 低壓線圈COM: 公共線圈TAP: 調(diào)壓

15、線圈SER: 串聯(lián)線圈TRYCOMTAPSER鐵 芯 主 柱 （線圈的絕緣排列）LV: 低壓線圈MV: 中壓線圈HV: 高壓線圈 LVMVHV鐵 芯 主 柱SFPS-180MVA/220kV （線圈的絕緣排列）SFPSZ-180MVA/220kV (正反調(diào)結(jié)構(gòu)）SFPSZ-180MVA/220kV (粗細(xì)調(diào)結(jié)構(gòu)）LVMVHVTI鐵 芯 主 柱TOLV: 低壓線圈MV: 中壓線圈HV: 高壓線圈TI: 粗調(diào)線圈TO: 細(xì)調(diào)線圈 LVMVHVTAP鐵 芯 主 柱LV: 低壓線圈MV: 中壓線圈HV: 高壓線圈TAP: 調(diào)壓線圈變壓器器身絕緣是主絕緣，是變壓器的重要組成部分，是線圈到接地部分鐵心和油

16、箱的絕緣，是線圈到線圈的絕緣，既要考慮電氣絕緣強(qiáng)度，又要具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度及抗短路能力。絕緣為油-隔板和紙筒-油隙的形式。器身絕緣件是由電工紙板制成的塊、筒、板組成，端部護(hù)端圈和角環(huán)，為了改善電場(chǎng)，鐵心、旁軛護(hù)屏蔽筒。主絕緣采用薄紙筒小油隙結(jié)構(gòu)，它的基本特點(diǎn)是根據(jù)油體積減小時(shí)，油的耐壓強(qiáng)度增大。油隙尺寸越大，每毫米絕緣強(qiáng)度越低。油浸式變壓器在絕緣結(jié)構(gòu)中不僅要注意材料本身的絕緣性能，還要注意沿零件表面的爬電問題；不但要注意電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，也要注意保證油流通暢。2.4 器身絕緣（變壓器的絕緣系統(tǒng)）：線圈間主絕緣：對(duì)鐵軛絕緣：對(duì)油箱壁和旁柱絕緣：匝間和段間絕緣（縱絕緣）器身絕緣結(jié)構(gòu)圖線圈端部尖角線圈

17、端部不加裝靜電環(huán)，線圈端部導(dǎo)線的尖角使電場(chǎng)在尖角處集中，易產(chǎn)生擊穿。2.4.1 靜電環(huán)作用線圈端部靜電環(huán)圓角加裝靜電環(huán)以后，加大了端部電極的半徑，能夠緩和端部電場(chǎng)集中的狀況。圖 均勻電場(chǎng)中變壓器油的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與油體積的關(guān)系 (a)在工頻電壓下 （b）在沖擊電壓下2.4.2 角環(huán)作用在均勻電場(chǎng)和稍不均勻的電場(chǎng)中，變壓器油的耐電強(qiáng)度隨受電壓作用的油隙體積的減小而提高，即變壓器油具有“體積效應(yīng)”，如上圖所示。在油-隔板絕緣結(jié)構(gòu)中，很多試驗(yàn)所積累的數(shù)據(jù)表明（右圖），油隙寬度(d)和擊穿電壓(Ub)之間的關(guān)系，從測(cè)得結(jié)果可以用下列經(jīng)驗(yàn)公式描述： Ub=Kd-n小油隙角環(huán)作用：將線圈端部到上鐵軛之間的油隙分

18、割為小油隙，以增加耐電強(qiáng)度。線圈端部電位分布示意圖 （夾件結(jié)構(gòu)正面圖）上部夾件側(cè)梁定位銷軛鐵綁帶側(cè)梁鐵芯柱綁扎拉板側(cè)梁定位銷下部夾件（夾件結(jié)構(gòu)平面圖）橫梁線圈托板軛鐵綁帶側(cè)梁（變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)面圖）側(cè)柱綁扎油道側(cè)梁定位銷線圈絕緣壓塊線圈托板軛鐵軛鐵綁帶側(cè)粱定位銷2.5 引線 引線是變壓器實(shí)現(xiàn)其自身聯(lián)結(jié)組的途徑，即將作為電路的線圈出頭與相應(yīng)絕緣等級(jí)的變壓器套管和連接在一起。 引線要在最簡便地實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)組和連接開關(guān)的前提下保證引線有足夠電氣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度且滿足引線對(duì)引線、引線對(duì)各個(gè)部件的絕緣距離。 超高壓引線（500kV-800kV)和特高壓引線（800kV以上）均需要成型的出線裝置，我公司一般采用

19、可卸式引線結(jié)構(gòu)。引線500kV引線中性點(diǎn)引線支撐導(dǎo)線夾引線可卸式引線低壓引線三相發(fā)電機(jī)低壓側(cè)引線圖三相發(fā)電機(jī)高壓側(cè)引線圖可卸式引線剖面圖超高壓和特高壓引線出線裝置2.6 油箱 油箱是變壓器保護(hù)器身的外殼和盛油的容器，也是裝配變壓器外部結(jié)構(gòu)件的骨架，同時(shí)通過變壓器油將器身損耗所產(chǎn)生的熱量以對(duì)流和輻射的方式散到大氣中。 油箱按結(jié)構(gòu)又分鐘罩式油箱和桶式油箱，按箱沿連接方式又分為螺栓機(jī)械連接結(jié)構(gòu)和箱沿焊死結(jié)構(gòu)。 桶式油箱結(jié)構(gòu)，箱沿位于油箱頂部，大容量變壓器一般采用桶式油箱，該結(jié)構(gòu)能方便油箱屏蔽布置，很好的控制油箱中的漏磁分布。鐘罩式油箱結(jié)構(gòu)，箱沿位于油箱下部，該結(jié)構(gòu)方便器身下箱和引線配置以及變壓器的二

20、次裝配，對(duì)與現(xiàn)場(chǎng)組裝變壓器尤為方便。 油箱能夠耐受真空度13Pa和正壓98kPa的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)。 油箱能夠滿足變壓器密封試驗(yàn)時(shí)機(jī)械強(qiáng)度的要求。 油箱上設(shè)有溫度計(jì)座、接地板、吊攀等，油箱下部設(shè)置供千斤頂頂起變壓器的裝置和水平牽引裝置，真空注油的閥門以及裝有足夠大的事故放油閥。事故放油閥吊軸油箱接地板及連接片千斤頂支架真空注油閥門油箱屏蔽三、 電壓與頻率對(duì)產(chǎn)品的影響3.1 電壓對(duì)產(chǎn)品的影響 額定電壓是變壓器重要的電氣參數(shù)，額定電壓與設(shè)備最高電壓Um相對(duì)應(yīng)，例如額定電壓275kV對(duì)應(yīng)的設(shè)備最高電壓Um為300kV，額定電壓330kV對(duì)應(yīng)的設(shè)備最高電壓Um為362kV。根據(jù)Um值的不同，變壓器在瞬變過

21、電壓下的絕緣配合規(guī)則是不同的。下表節(jié)選了IEC60076-3：2013 中幾種Um值下的絕緣試驗(yàn)電壓。設(shè)備繞組最高電壓Um kV雷電沖擊全波(LI)kV雷電沖擊截波(LIC) kV操作沖擊(SI) kV線端交流外施耐壓(AV)(LTAC) kV1235506054602301455506054602306507155402751706507155402757508256203252458509357003609501045750395105011558504603009501045750395105011558504603621050115585046011751290950510420117

22、51290950510130014301050570142515701175630550130014301050570142515701175630155017051300680167518451390- 根據(jù)上表，設(shè)備最高電壓Um為300kV和設(shè)備最高電壓Um為362kV的兩臺(tái)變壓器可以采用相同絕緣水平，也可以采用不同的絕緣水平。當(dāng)采用相同絕緣水平時(shí)，變壓器可以采用相同的絕緣結(jié)構(gòu)，僅是變壓器繞組的額定電流（相同容量）和匝數(shù)相應(yīng)變化，對(duì)變壓器主材成本影響很小。 當(dāng)采用不同絕緣水平時(shí)，變壓器需采用不同的絕緣結(jié)構(gòu)，對(duì)變壓器主材具有一定影響，絕緣水平高的變壓器主材成本高。 額定電壓還影響著組件的選取

23、。開關(guān)、套管等帶電載流組件要按其對(duì)應(yīng)的絕緣水平和通過電流進(jìn)行選取。例如相同容量的變壓器，額定電壓275kV的變壓器電流大于額定電壓330kV的變壓器，而一般情況下，額定電壓275kV的變壓器絕緣水平低于額定電壓330kV的變壓器。額定電壓可能還會(huì)對(duì)有載開關(guān)的級(jí)電壓和級(jí)容量的選取有一定影響。 以上均是對(duì)獨(dú)立繞組變壓器而言，如果是自耦變壓器，除了上述影響，額定電壓還影響其效益系數(shù)。例如電壓比為330/110/35kV和275/132/35kV的兩臺(tái)變壓器除了絕緣水平的差異外，效益系數(shù)也不相同，對(duì)變壓器空載損耗，負(fù)載損耗以及主材成本都有著較大的影響。效益系數(shù)小的變壓器空載損耗和負(fù)載損耗較低，主材成本

24、也較低。 效益系數(shù)=(U1-U2)/U1 。3.2 頻率對(duì)產(chǎn)品的影響 額定頻率是變壓器設(shè)計(jì)非常重要的電氣參數(shù)，對(duì)變壓器性能有著重要影響。例如對(duì)變壓器的空載損耗，負(fù)載損耗，短路阻抗都有著顯著的影響。根據(jù)電磁感應(yīng)定律：U=4.44fBSWU:相電壓 Vf:電源頻率 HzB:鐵心中磁感應(yīng)強(qiáng)度（也稱磁密） TS:鐵心截面積 W:線圈匝數(shù)我們可以看出在電壓一定的前提下，電源頻率與鐵心中磁感應(yīng)強(qiáng)度，鐵心截面積，線圈匝數(shù)成反比。下面已以一臺(tái)按50Hz設(shè)計(jì)的變壓器在60Hz下運(yùn)行來說明50Hz變壓器和60Hz變壓器的區(qū)別：空載電流空載電流正比與變壓器的頻率和磁密的平方，即I0fB2。由于運(yùn)行在60Hz下的變壓

25、器磁密B比運(yùn)行在50Hz下的變壓器磁密小1.2倍。所以運(yùn)行在60Hz下的空載電流比運(yùn)行在50Hz下小。空載損耗空載損耗主要與變壓器鐵心結(jié)構(gòu)，鐵心質(zhì)量，運(yùn)行磁密下的硅鋼片單位損耗相關(guān)。在變壓器結(jié)構(gòu)確定的前提下，運(yùn)行在60Hz下的變壓器磁密比運(yùn)行在50Hz下的變壓器磁密小1.2倍。 變壓器的頻率同時(shí)影響硅鋼片的單位損耗，在相同磁密下，隨著運(yùn)行頻率的增加單位損耗也增加，見下圖，50Hz和60Hz單位損耗曲線。 通過查找不同磁密和頻率下單位損耗曲線，發(fā)現(xiàn)磁密下降導(dǎo)致硅鋼片的單位損耗下降較頻率導(dǎo)致硅鋼片的單位損耗升高要快，變壓器硅鋼片的單位損耗在60Hz下約是在50Hz下的0.88倍。因此運(yùn)行在60Hz下的變壓器空載損耗是運(yùn)行在50Hz下的0.88倍。負(fù)載損耗負(fù)載損耗主要由導(dǎo)體電阻損耗、渦流損耗和結(jié)構(gòu)件雜散損耗組成。電阻損耗和頻率無關(guān)。渦流損耗、結(jié)構(gòu)件雜散損耗與頻率的平方成正比，運(yùn)