什么是主磁通？什么是漏磁通？

当变压器中的一个绕组与电源相连时，会在铁心中产生磁通。在铁心中由于励磁电压产生的磁通被称为主磁通，而主磁通的大小取决于励磁电压的大小。在额定电压励磁时，主磁通的产生不应导致铁心饱和，即此时磁通密度不应达到饱和状态。主磁通是一个相量，通常以峰值表示。

当变压器中通过负载电流时，在绕组周围会产生磁通。由负载电流产生的磁通被称为漏磁通，漏磁通的大小取决于负载电流。漏磁通不应通过铁磁材质，而通常以峰值表示。

主磁通和漏磁通都是封闭回路，都是相量，但它们不处于相同的相位。主磁通在闭合磁路的铁心中形成封闭回路，但在饱和后可能溢出铁心形成回路。漏磁通在开磁路的结构件中包括通过部分心柱或磁屏蔽形成回路。主磁通和漏磁通在心柱内相互叠加或相减，主磁通在铁心内导致空载损耗，而漏磁通在绕组内和结构件内导致额外的负载损耗。

主磁通和漏磁通在数量上存在以下关系：

式中u₁% 为变压器阻抗电压百分数，Φ为主磁通， s 为漏磁通。

长沙麓山电子，成立于1975年， 公司在变压器、电抗器行业历经49年的追逐与创新，在行业应用领域具有丰富的技术沉淀与经验累积。专业定制单相控制变压器、单相隔离变压器、三相变压器、控制变压器，环形变压器、R型变压器、中高频变压器、中高频电感、交流输入电抗器、交流输出电抗器、直流电抗器、环氧浇注变压器等变压器设备，涉及轨道交通、工程机械、光伏风电新能源、医疗设备、智能制造、变频器、水电励磁、真空烧结、煤矿防爆、中央空调等十大应用领域。

通过自主和合作开发等途径，对新技术、新材料、新工艺研究并运用，以高新技术为特色，不断优化创新，主要技术能力居国内领先水平。在质量管理和质量保证方面严格执行ISO9001:2015体系标准，部分产品通过CE、TÜV和PSE认证。公司产品畅销全国各地，并远销日本、欧美等多个国家和地区、深受客户信赖和赞誉。

公司本着“强化控制过程、提升产品品质、增强顾客满意、成就一流企业”的企业精神，为客户提供性能优越、质量可靠的应用方案与产品，并为用户提供满意的技术服务和优质的售前、售中、售后服务。以顾客为关注焦点，满足客户的需求是我们永恒的追求。

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变压器绕组的排列方式有哪几种?

变压器绕组的排列方式指的是每相中各次绕组的摆放位置。在选择绕组的排列方式时，主要考虑阻抗电压、方便出线和合理的绝缘结构等因素。目前有两种主要的排列方式，即同心式和交错式。同心式排列的双绕组变压器通常将低压绕组放在内部，因为它与铁心所需的绝缘距离较小；而高压绕组则套在外部，以方便设置分接头，因为分接头一般设置在高压绕组上。交错式排列的高、低压绕组沿着高度方向相互交错，具有较好的机械强度，出线布置和焊接都较为方便，因此常用于电炉变压器。

此外，还可以采用多个磁势平衡组的排列方式。

对于有载调压变压器，其独立调压绕组可以采用不同的排列方式。例如，如果绕组采用同心式排列，调压绕组可以放在最里面，也可以放在最外面。这两种布置方式在最大和最小分接时的阻抗电压变化是不同的。

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什么是绕组的绕向？

绕组的绕向与电流在绕组中产生的磁场方向以及磁场变化时绕组中感应电势方向密切相关。绕组的绕向可分为左绕向和右绕向两种。

左绕向指当线匝从起头向绕组中部沿线匝方向逆时针旋转时；右绕向则指当线匝沿线匝方向顺时针旋转。在绕线时，操作者面对绕线机，导线由操作者身后进入绕线机，此时绕成的绕组起头在绕线机左侧称为右绕向绕组，起头在绕线机右侧称为左绕向绕组。简而言之，“左起右绕向，右起左绕向”。

通常情况下，绕组一旦完成，其绕向是不可更改的。然而，对于双数层圆筒式绕组和只有一个单饼的绕组，如果起头和完头的符号互换，那么绕向也需要相应改变，因为这时起头沿线匝方向会发生变化。

根据变压器原理，对于两柱式单相变压器，如果一次绕组的绕向有误，铁心中将没有磁通；而如果二次绕组的绕向有误，那么并联时会导致短路，而串联时二次电压将为零。一次或二次绕组绕向错误都将改变变压器的连接组。在三相变压器中，如果一次绕组的绕向有误，同样会导致铁心中的磁通无法形成闭合回路；而如果一次或二次绕组的绕向都有误，同样也会使变压器的连接组发生变化。

因此，可以看出在变压器中，绕组的绕向是不允许出错的。在一台变压器中，各个绕组的绕向不一定相同，这取决于其连接方式。例如，在单相变压器的两柱并联连接中，绕向必然不同，其中一个柱为左绕向，而另一个柱为右绕向。同样，一个绕组内部的绕向也可能不一致，例如反接法绕组的两部分线段的绕向就相反，上下并联的绕组上下两并联支路的绕向也相反。

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什么是电压比？

在变压器铭牌上标明的电压比是指变压器在空载时的电压比，作为制造厂内判断绕组匝数是否符合规定要求的一个参数。在实际运行中的电压比与负载的类型（容性或感性）、负载电流大小以及变压器本身参数（如电阻和电感值）有关。需要强调的是，电压比是空载电压比的概念，而非实际运行中的电压比。

在标注电压比时，对于三相变压器，应标注线电压的比，如Yd联结变压器可标注为121000V/10500V。如果存在分接时，可以标注为(110000±8×1.25%)V/10500V。所标注的电压具体值都是指线电压，单位可以使用伏特或千伏。然而，对于单相变压器，标注的不是线电压，而是相电压，而Y联结相电压还必须以线电压被√3除来标注。

电压比的概念涉及到一次侧联结成三相组时为Y联结或YN联结，而二次侧为d联结。因此，电压比必须按照规定在空载时标注出来，对于三绕组变压器，应先标注高压，然后标注中压，最后标注低压的电压值。

当分接范围正负范围不同时，可以分别标注出来，例如(110000±8×1.25%)V/(35000+}×2.5%)V/10500V。

分接电压的具体值是判断分接绕组匝数的参数，因此分接电压可以大于系统最高电压U。例如，以121000±5%V为例，121000+5%等于127050V，大于110kV级的U=126kV。这表明在运行时，如果变压器在最大分接位置，分接电压为127050V，而加在变压器上各个分接位置的电压不允许大于126000V。在最大分接位置时，变压器为欠励磁运行，而在最小分接位置时（最小分接电压为114950V），为过励磁运行。过励磁应符合标准规定，长期空载可过励磁10%，长期满载可过励磁5%。否则，应改变分接位置以满足过励磁的规定，或改变加在各分接位置上的电压。

电压比不一定等于匝数比，匝数比是实测电压比，加上标准上允许的偏差后应符合电压比。因此，电压比还应是空载的标称电压比。与实测电压比之差要符合标准上的允许偏差值。

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什么是并联导线的换位？

经过导线的电流后，除了电阻损耗外，还存在涡流损耗。在电阻损耗方面，无论是采用单根还是多根并联绕制的绕组，只要截面相同、长度相等，电阻损耗都保持一致。然而，涡流损耗由轴向漏磁引起，与导线厚度相关。当厚度增加一倍时，涡流损耗增加四倍。因此，为了降低导线的厚度，在电流较大时需要采用多根导线并联绕制。

在多根并联导线中，一般情况下各导线长度不一致，且漏磁场引起的感应电势也不相等。因此，必须进行换位操作，即导线位置的互换，以使各导线的电流输出趋于平衡。

有三种常见的换位方式：

标准换位：各根导线按顺序进行位置互换，适用于圆简式、连续式绕组和单螺旋式绕组的中部换位；

交叉换位：适用于双螺旋式绕组；

分组换位：适用于单螺旋式绕组的特殊换位。

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绕组在变压器中扮演着什么角色？

绕组又是如何分类的呢？

绕组是指变压器电路的组成部分，由电导率较高的铜导线或铝导线绕制而成。其设计要求具备足够的绝缘强度、机械强度和耐热能力。

通常，绕组可以分为两种类型：层式和饼式。

层式绕组是指绕组的线匝沿其轴向依次排列，连续绕制而成。层式绕组可以分为双层圆筒式和多层圆简式，其中双层圆筒式由两层组成，而多层圆简式由多层组成。

饼式绕组是指绕组的线匝沿其辐向连续绕制成一饼（或段），再由多个饼沿轴向排列组成。饼式绕组包括连续式、插入电容式和纠结式等。

在层式和饼式之间，还有一些介于两者之间的绕组类型，如箔式绕组和螺旋式绕组。箔式绕组形式类似筒状，线匝沿轴向连续绕制，一匝通常等同于一层，因此可归类为层式绕组。而螺旋式绕组一般每饼一匝，或两饼、四饼一匝，各匝沿轴向连续绕制，但形式由各饼组成，因此可归类为饼式绕组。

层式绕组结构紧凑，生产效率高，对冲击电压有较好的耐受性，但机械强度相对较差。饼式绕组散热性能良好，机械强度高，适用范围广，但其耐受冲击电压的性能较差。

对于变压器绕组的更详细分类，包括圆简式、箔式、连续式、纠结式、插入电容式和螺旋式等多个细分形式。其中，圆简式包括单层圆筒式、双层圆简式、多层圆简式和分段圆筒式。箔式包括一般箱式和分段缩式。连续式包括一般连续式、半连续式和纠结连续式。纠结式又分为普通纠结式和插花纠结式。螺旋式包括单螺旋式（单半螺旋式）、双螺旋式（双半螺旋式）和四螺旋式（交错式），其中交错式是由连续式或螺旋式线段交错排列而成。半连续式和半螺旋式是指油道与纸圈交错分布的连续式或螺旋式绕组的一种形式。

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为何在变压器空载合闸时会出现励磁涌流呢？

当变压器空载投入线路时，励磁电流会立即经历一个瞬变的过渡阶段，其瞬时峰值可能超过额定负载电流的几倍，相较于正常的励磁电流，即变压器的稳态空载电流要大数十倍。这一暂态电流即被称为励磁涌流。过大的涌流可能导致继电器误动作，从而阻止变压器顺利投入线路。涌流的大小取决于投入变压器时线路电压的相位和铁心剩磁通的状态。空载合闸过程主要表现为变压器磁通变化的过渡过程。

当铁心没有剩磁时，如果合闸瞬间电压为最大值，磁通会领先电压90°，从而使磁通为零。此时，合闸前后铁心中无磁通，磁通不发生突变，也就不会出现过渡过程。如果合闸瞬间电压为零，磁通将达到最大值。为了使合闸瞬时磁通仍为零，铁心内会形成一个反磁通（直流分量磁通），以抵消该瞬时的磁通（稳态磁通），并且大小相等但方向相反。这样，合闸瞬时合成磁通为零，但在半波后，合成磁通将是稳态磁通的两倍。

这两倍磁通值会导致铁心大幅饱和，由于铁心磁化曲线是非线性的，因此励磁电流会变得很大。当铁心存在剩磁φ，且与第一个半波的磁通方向一致时，瞬时磁通将增加至2①+φ。这将导致更大的励磁涌流。

由于直流分量磁通会衰减，励磁涌流也会随之减小，在几个周波内将衰减至正常的稳态励磁电流值，因此对变压器的危害并不大。实际上，发生如此大涌流的可能性很小，原因如下： a. 断路器在电压过零点时投入的可能性很小； b. 涌流流通时，外部线路的电压本身会下降； c. 剩磁通也不一定与电压变化方向同相，并且根据外部线路的状态，还可能减小。

三相变压器组中的某一相总是会产生过渡现象，因为无论何时投入，都不可避免地会出现涌流。通常，心式变压器内侧绕组的电抗较小，因此在内侧绕组励磁时，涌流较大。为了防止继电器误动作，也可以采用在变压器投入后一定时间内采用闭锁继电器的方法等。

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为什么需要将变压器的铁心接地？又为何不宜采用多点接地的方式呢？

铁心及其金属部件因其在电场中的位置不同而产生不同的电位。当两点的电位差达到足以穿破它们之间绝缘的程度时，它们之间就会发生间歇性的火花放电。这种放电是断续的，放电后两点的电位相等，即停止放电；再次产生电位差，再次放电。这种断续放电会导致变压器油分解，容易损坏固体绝缘，从而引发事故。为了防止这种情况的发生，必须将铁心和其他金属部件（如夹件、绕组压板等）连接到油箱并接地，以确保它们处于相同的电位（零电位）。如果铁心上有穿心螺杆，由于电容耦合的作用，实际上它们与铁心处于相同的电位，不需要单独接地。

目前，一种常见的接地方法是在铁心片之间放置一块铜片。尽管铁心片之间有绝缘膜，但整个铁心仍可看作是以电容方式接地。

如果铁心采用两点接地，相当于在铁心两侧形成短路，会产生一定的电流。这个电流导致局部过热，增加损耗，甚至可能导致接地片熔断，使铁心产生悬浮电位，这是不允许的。

因此，铁心必须接地，并且应该采用单一接地点的方式。

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