一、概述

　　變壓器（Transformer）是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。

二、變壓器基本組成

　　變壓器組成部件包括器身（鐵芯、繞組、絕緣、引線）、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置（吸濕器、安全氣道、氣體繼電器、儲油柜及測溫裝置等）和出線套管。

1、鐵芯

　　鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度分別為0.35 mm\0.3mm\0.27 mm，由表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。

　　鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分，鐵芯柱套有繞組；橫片是閉合磁路之用。

　　鐵芯結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種。

2、繞組

　　繞組是變壓器的電路部分，它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。

三、變壓器主要分類

一般常用變壓器的分類可歸納如下：

1、按相數(shù)分：

　　1）單相變壓器：用于單相負(fù)荷和三相變壓器組。

　　2）三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。

2、按冷卻方式分：

　　1）干式變壓器：依靠空氣對流進(jìn)行自然冷卻或增加風(fēng)機(jī)冷卻，多用于高層建筑、高速收費(fèi)站點用電及局部照明、電子線路等小容量變壓器。

　　2）油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等。

3、按用途分：

　　1）電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。

　　2）儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護(hù)裝置。

　　3）試驗變壓器：能產(chǎn)生高壓，對電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗。

　　4）特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器、電容式變壓器、移相變壓器等。

4、按繞組形式分：

　　1）雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個電壓等級。

　　2）三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個電壓等級。

　　3）自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。

5、按鐵芯形式分：

　　1）芯式變壓器：用于高壓的電力變壓器。

　　2）非晶合金變壓器：非晶合金鐵芯變壓器是用新型導(dǎo)磁材料，空載電流下降約80%，是節(jié)能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)載率較低的地方。

　　3）殼式變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、電焊變壓器；或用于電子儀器及電視、收音機(jī)等的電源變壓器。

四、日常保養(yǎng)

1、允許溫度

　　變壓器運(yùn)行時，它的線圈和鐵芯產(chǎn)生銅損和鐵損，這些損耗變?yōu)闊崮埽棺儔浩鞯蔫F芯和線圈溫度上升。若溫度長時間超過允許值會使絕緣漸漸失去機(jī)械彈性而使絕緣老化。

　　變壓器運(yùn)行時各部分的溫度是不相同的，線圈的溫度最高，其次是鐵芯的溫度，絕緣油溫度低于線圈和鐵芯的溫度。變壓器的上部油溫高于下部油溫。變壓器運(yùn)行中的允許溫度按上層油溫來檢查。對于A 級絕緣的變壓器在正常運(yùn)行中，當(dāng)周圍空氣溫度最高為40°C 時，變壓器繞組的極限工作溫度是105°C。由于繞組的溫度比油溫度高 10°C，為防止油質(zhì)劣化，規(guī)定變壓器上層油溫最高不超過95°C，而在正常情況下，為防止絕緣油過速氧化，上層油溫不應(yīng)超過85°C。對于采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻和風(fēng)冷的變壓器，上層油溫不宜經(jīng)常超過75°C。

2、允許溫升

　　只監(jiān)視變壓器運(yùn)行中的上層油溫，還不能保證變壓器的安全運(yùn)行，還必須 監(jiān)視上層油溫與冷卻空氣的溫差—即溫升。變壓器溫度與周圍空氣溫度的差值，稱為變壓器的溫升。對A 級絕緣的變壓器，當(dāng)周圍最高溫度為40°C 時，國家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繞組的溫升65°C，上層油溫的允許溫升為55°C。只要變壓器溫升不超 過規(guī)定值，就能保證變壓器在額定負(fù)荷下規(guī)定的運(yùn)行年限內(nèi)安全運(yùn)行。（變壓器在正常運(yùn)行時帶額定負(fù)荷可連續(xù)運(yùn)行20 年）

3、合理容量

　　在正常運(yùn)行時，應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷在變壓器額定容量的75—90% 左右。

4、變壓器低壓最大不平衡電流不得超過額定值的25%；變壓器電源電壓變化允許范圍為額定電壓的正負(fù)5%。

　　如果超過這一范圍應(yīng)采用分接開關(guān)進(jìn)行調(diào)整，使電壓達(dá)到規(guī)定范圍。通常是改變一次繞組分接抽頭的位置實現(xiàn)調(diào)壓的，連接及切換分接抽頭位置的裝置叫分接開關(guān)，它是通過改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)來調(diào)整變比的。電壓低對變壓器本身無影響，只降低一些出力，但對用電設(shè)備有影響；電壓增高，磁通增加，鐵芯飽和，鐵芯損耗增加，變壓器溫度升高。

5、過負(fù)荷

　　過負(fù)荷分正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷兩種情況。正常過負(fù)荷是在正常供電情況下，用戶用電量增加而引起的。它將使變壓器溫度升高，導(dǎo)致變壓器絕緣加速老化，使用壽命降低，因此，一般情況下不允許過負(fù)荷運(yùn)行。特殊情況變壓器可在短時間內(nèi)過負(fù)荷運(yùn)行，但在冬季不得超過額定負(fù)荷30%，夏季不得超過額 定負(fù)荷的15%。此外，應(yīng)根據(jù)變壓器的溫升與制造廠規(guī)定來確定變壓器的過負(fù)荷能力。

　　當(dāng)電力系統(tǒng)或用戶變電站發(fā)生事故時，為保證對重要設(shè)備的連續(xù)供電，故允許變壓器短時間過負(fù)荷運(yùn)行，即事故過負(fù)荷，事故過負(fù)荷時會引起線圈溫度超過允許值，因此對絕緣來講比正常條件老化要快。但事故過負(fù)荷的機(jī)會少，在一般情況下變壓器又是欠負(fù)荷運(yùn)行，所以短時的過負(fù)荷致于損壞變壓器的絕緣。事故過負(fù)荷的時間及倍數(shù)應(yīng)根據(jù)制造廠規(guī)定執(zhí)行。

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WP4000變頻功率分析儀在變壓器測試中的應(yīng)用

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