第一节 变压器的基本结构和铭牌数据
一、变压器的基本结构
图3-1为单相变压器结构示意图和电路图形符号。变压器是由铁心和两个或以上绕组组成，铁心构成变压器磁的通路，绕组则是变压器电的通路，分别与电源和负载连接。图3-1b、c都是单相变压器的图形符号。
变压器结构有壳式和芯式两种基本形式，如图3-2所示。壳式变压器，两个线圈绕组都装在变压器的铁心柱上，两边柱上无绕组为变压器的铁轭或磁轭。芯式单相变压器两个铁心柱上都分别套有变压器绕组。一般小容量的单相变压器多采用壳式结构，而容量较大的单相变压器和三相变压器则多采用芯式结构，如图3-2b、c所示。变压器铁心采用相互绝缘的硅钢片叠压而成，其目的是减少铁心涡流损耗。
图3-1 单相变压器的结构与符号
图3-2 变压器的基本结构形式
变压器通常有两个绕组，一个与电源连接，称为一次绕组，一般为高压绕组；另一个与负载电路连接，称为二次绕组，一般为低压绕组（对于降压变压器而言，对于升压变压器正好相反）。绕组采用绝缘的导线绕制而成，其形式有两种：一种是圆筒式绕组，另一种是圆盘式绕组。圆筒式高压绕组一般装在外面，低压绕组则装在靠近铁心的里面，这是为了节省绕组与铁心之间的绝缘材料。同样道理，圆盘式绕组安装时，低压绕组套在铁心柱靠上、下铁轭外端。高压绕组则夹在两低压绕组的中间。
常见变压器冷却方式有两种：一种是利用其自身周围空气流通自行冷却的干式自冷变压器；另一种是浸在变压器油中的浸油式变压器。为避免变压器油可能带来的火灾隐患，船上只用干式变压器。但因其散热效果较差，温升较高。因此，船用变压器要求采用B级以上绝缘。船舶变压器应能承受任何绕组端头短路所造成热效应和机械效应在2s内不损坏。
二、变压器的铭牌数据
每台变压器的铭牌数据主要有：
1）额定容量SN：变压器的额定视在功率，单位为VA或kVA,它表达了该变压器的负载能力。
2）额定电压U1N/U2N：U1N为一次侧输入电压（即电源电压）的额定值，单位为kV或V；U2N是在一次侧接额定电压，且二次侧开路时其输出的端电压值，单位为kV或V。对于三相变压器，U1N、U2N均为线电压。
3）额定电流I1N/I2N：分别为一、二次侧的额定电流值，单位为A或kA。
在忽略变压器自身损耗的情况下，以上三者的关系为
在SN一定时，对于降压变压器，I1≤I2，当变压器的二次电流达到额定值时，这时的负载为变压器的额定负载。
三、船舶变压器的使用和管理
1）使用时应严防潮湿。以防变压器绕组受潮而使绝缘电阻下降。在日常维护中应定期检查变压器的密封是否良好，螺钉有否松动。经常测量变压器绕组的绝缘电阻。用500V绝缘电阻表测量，其相间绝缘电阻应不小于0.5MΩ，对地绝缘电阻不小于0.2MΩ，否则必须采取措施提高其绝缘电阻。
2）保持引出线端子的清洁。去除污物和油垢，保持接触良好。若发现端子有过热痕迹，应当除去氧化物，重新拧紧，减少接触电阻，防止短路或接地。
3）经常监视变压器的发热情况，其温升不得超过绝缘允许的最高温升。在船舶上加装容量较大的单相负载时，应使变压器的三相电流平衡，三相电流的不平衡程度不得超过额定电流±5%，最大的相电流不得超过额定电流。
4）在使用各种小型变压器时，应注意电源的接线，决不能将二次绕组接向电源，以免烧坏变压器。