變壓器我們?cè)谌粘Ｉ�活中沒(méi)有很長(zhǎng)接觸到，但是要知道我們的居民用電都是需要變壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，變壓器工作原理是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。它的分類有很多，按照不通用的作用可分為脈沖功率變壓器、中周變壓器、觸發(fā)變壓器、屏蔽變壓器等等。本期專題為大家詳細(xì)講解變壓器有關(guān)知識(shí)。

　　1、什么是變壓器

　　變壓器利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器，是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾�元件。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。

　　2、變壓器原理

　　一個(gè)簡(jiǎn)單的單相變壓器由兩塊導(dǎo)電體組成。當(dāng)其中一塊導(dǎo)電體有一些不定量的電流(如交流電或脈沖式的直流電)通過(guò)，便會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)的磁場(chǎng)。根據(jù)電磁的互感原理，這變動(dòng)的磁場(chǎng)會(huì)使第二塊導(dǎo)電體產(chǎn)生電勢(shì)差。假如第二塊導(dǎo)電體是一條閉合電路的一部份，那么該閉合電路便會(huì)產(chǎn)生電流。電力于是得以傳送。在通用的變壓器中，有關(guān)的導(dǎo)電體是由(多數(shù)為銅質(zhì)的)電線組成線圈，因?yàn)榫�圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)要比一條筆直的電線大得多。其原理是變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓(或電流)。初級(jí)線圈、次級(jí)線圈的電壓VS，VP和兩者的繞線的匝數(shù)NS，NP之間有正比的關(guān)系：

　　至于變壓器兩方之間的電流或電壓比例，則取決于兩方電路線圈的圈數(shù)。圈數(shù)較多的一方電壓較高但電流較小，反之亦然。如果撇除泄漏等因素，變壓器兩方的電壓比例相等于兩方的線圈圈數(shù)比例，亦即電壓與圈數(shù)成正比。

　　因此可以減小或者增加原線圈和副線圈的匝數(shù)比，從而升高或者降低電壓，變壓器的這個(gè)性質(zhì)使它成為轉(zhuǎn)換電壓的重要設(shè)備。另外，撇除泄漏的因素，由于變壓器遵守這兩條定律，它不會(huì)是放大器。如果處在變壓器兩方的電壓有所不同，那么流經(jīng)變壓器兩方的電流也會(huì)不同，而兩者的差距則成反比。如果變壓器一方的電流比另一方小，那電流較小的一方會(huì)有較大的電壓;反之亦然。然而，變壓器兩方所消耗的功率(即一方的電壓和電流兩值相乘)應(yīng)是相等的。

　　3、變壓器的作用

　　電力變壓器在向遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，如輸送電功率一定時(shí)，電壓越低，電流就越大，導(dǎo)線的截面就越大，線路鋪設(shè)費(fèi)用也越高;若用升壓變壓器把電壓提高，則線路中電流便可減少，費(fèi)用也隨之減低。高電壓輸送到用戶中心后還需用降壓變壓器把高電壓降低到各種不同的電壓，以供用戶使用。因此，變壓器是一種非常重要的電氣設(shè)備。

　　4、變壓器型號(hào)

　　變壓器的規(guī)格型號(hào)比較多，不同種類規(guī)格其含義也有所不同。常見(jiàn)的例如：

　　干式變壓器

　　"SCB10-1000KVA/10KV/0.4KV"干式變壓器表示的含義：

　　S的意思表示此變壓器為三相變壓器，如果S換成D則表示此變壓器為單相。

　　C的意思表示(干式變壓器)繞組為樹(shù)脂澆注成形固體。

　　B的意思是箔式繞組，如果是R則表示為纏繞式繞組，如果是L則表示為鋁繞組，如果是Z則表示為有載調(diào)壓(銅不標(biāo))。

　　10的表示是設(shè)計(jì)序號(hào)，也叫技術(shù)序號(hào)。

　　1000KVA則表示此臺(tái)變壓器的額定容量(1000千伏安)。

　　10KV的意思是一次額定電壓，0.4KV意思是二次額定電壓。

　　電力變壓器

　　電力變壓器的型號(hào)：通常由表示相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組線芯等材料的符號(hào)，以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式組成。

　　4例如："SFSZ9-31500/110"變壓器型號(hào)含義

　　S:三相，F(xiàn):風(fēng)冷，S:三繞組，Z:有載調(diào)壓，9:設(shè)計(jì)序號(hào)9型。

　　31500:額定容量為31500kVA

　　110:一次側(cè)額定電壓110kV【詳細(xì)>>】

　　5、變壓器容量

　　變壓器的容量等級(jí)：

　　30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000、25000、31500、40000、50000、63000、90000、120000、150000、180000、260000、360000、400000 kVA。通常，容量為630KVA及以下的變壓器統(tǒng)稱為小型變壓器;800~6300KVA的變壓器稱為中型變壓器;8000~63000KVA的變壓器稱為大型變壓器;90000KVA以上的變壓器稱為特大型 。

　　變壓器容量的選擇對(duì)綜合投資效益有很大影響。變壓器容量選得過(guò)大，出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，不僅一次性投資大，空載損耗也大，變壓器容量選的過(guò)小，變壓器負(fù)載損耗增大，經(jīng)濟(jì)上不合理，技術(shù)上也不可行。

　　變壓器的最佳負(fù)載率(即效率最高時(shí)的負(fù)載率)，不是在額定狀態(tài)下，耳飾在40%~70%之間。負(fù)載率過(guò)高，損耗明星增大;另一方面，由于變壓器容量與裕度小，負(fù)荷稍有增加，便需要更換大容量箱變，頻繁增容勢(shì)必會(huì)增加投資，影響供電。

　　選擇變壓器容量，要以現(xiàn)有的負(fù)荷為依據(jù)，適當(dāng)考慮負(fù)荷發(fā)展，選擇電壓器容量可以按照5年電力發(fā)展計(jì)劃確定。

　　6、變壓器選購(gòu)

　　客戶在選購(gòu)變壓器上存在誤區(qū)：

　　1.只要是名牌廠家生產(chǎn)的商品就一定不是劣質(zhì)變壓器。名牌生產(chǎn)廠家由于品牌、技術(shù)、資金等方面的原因，在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中確實(shí)有一定的優(yōu)勢(shì)。但那是對(duì)一些像110KV、220KV電壓等級(jí)方面的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，由于其準(zhǔn)入門(mén)檻較高，一般的小型配電生產(chǎn)企業(yè)根本無(wú)實(shí)力去生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品。然而對(duì)于10KV等級(jí)的變壓器來(lái)說(shuō)，任何一家生產(chǎn)變壓器的企業(yè)都可以做，并且某些小型生產(chǎn)廠家由于工藝、地域、售后等方面的因素，在某種程度上還比大企業(yè)做更具優(yōu)勢(shì)。例如，湖北某變壓器廠在2011年12月份南方電網(wǎng)的招投標(biāo)業(yè)務(wù)中一舉中標(biāo)，然而在其所供產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)中，其產(chǎn)品大部分為半銅半鋁的劣質(zhì)產(chǎn)品，導(dǎo)致其失去在南方電網(wǎng)的投標(biāo)資格。

　　2.只要價(jià)格低就可以選擇。物美價(jià)廉固然是好，但是也有“便宜沒(méi)好貨”這個(gè)觀點(diǎn)。所以奉勸顧客在購(gòu)買(mǎi)變壓器的時(shí)候一定不要只考慮價(jià)格，要多選擇多個(gè)廠家做一下對(duì)比，經(jīng)過(guò)多方面的分析后再做最后決定。還有一個(gè)建議就是：顧客最好親臨其產(chǎn)品生產(chǎn)廠家考察一下，對(duì)其產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、出廠檢驗(yàn)等程序進(jìn)行一下檢驗(yàn)，這樣也可讓心里有個(gè)底。

　　3. 被廠家口頭承諾所蒙蔽。某些為了吸引顧客，在談判的時(shí)候做出做“終身維修”、“一年包換”“絕對(duì)全銅”等承諾，但是在購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品的時(shí)候，卻沒(méi)有把這些承諾寫(xiě)在合同上面，致在產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題后生產(chǎn)廠商不認(rèn)賬的情況，所以一定要把任何一項(xiàng)承諾都以書(shū)面的形式寫(xiě)進(jìn)去，這樣才能盡最大隨度維護(hù)客戶的利益。

　　7、變壓器怎么用

　　變壓器的使用方法：

　　1.使用前，必須詳細(xì)閱讀變壓器的使用說(shuō)明書(shū)和與之配套的控制箱(臺(tái))的說(shuō)明書(shū)。根據(jù)說(shuō)明書(shū)接好連接線，接地線應(yīng)良好接地。

　　2.干式變壓器控制箱(臺(tái))的電源分別為交流220V、380V兩種，經(jīng)調(diào)壓器輸出到變壓器的低壓側(cè)輸入端。經(jīng)過(guò)變比輸出連續(xù)可調(diào)至額定電壓值。

　　3.從干式試驗(yàn)變壓器的安全和高壓試驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性來(lái)考慮，避免設(shè)備或試品受到破壞。

　　4.當(dāng)做直流耐壓或泄漏電流試驗(yàn)時(shí)，可先將高壓硅堆、微安表、旋在高壓試驗(yàn)變壓器的高壓輸出端上，然后逐漸升壓，即可進(jìn)行直流試驗(yàn)。

　　變壓器的使用注意事項(xiàng)：

　　做耐壓試驗(yàn)時(shí)，由于電氣距離的原因會(huì)有三種聲音：“噼啪噼啪”：是空氣電離的聲音。“zi,zi”：是空氣流注的聲音。“啪”：又響又脆，伴隨火花，是絕緣(或空氣)被擊穿的聲音�！∫话悖�空氣放電分三階段，第一階段是電離，電場(chǎng)在大點(diǎn)，就會(huì)進(jìn)入流注階段，在大點(diǎn)空氣就會(huì)被擊穿。如果只是像炒豆子的“劈劈啪啪”的聲音，能堅(jiān)持一分鐘不擊穿的話，原則上是符合國(guó)標(biāo)要求的。如果出現(xiàn)“zi zi”的聲音，但是也堅(jiān)持了一分鐘不擊穿，其實(shí)也是符合國(guó)標(biāo)要求的，但是出現(xiàn)流注的變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)較大。耐壓噪聲大的主要原因是主空道(高壓線圈與低壓線圈)的空氣距離不夠。E=U/D E電場(chǎng)，U電壓，D電極間的距離，當(dāng)D較小時(shí)，E較大，空氣在標(biāo)準(zhǔn)氣壓，標(biāo)準(zhǔn)濕度下耐受場(chǎng)強(qiáng)大致為0.7KV/mm。當(dāng)電場(chǎng)大于這個(gè)值時(shí)，分子就會(huì)容易電離。但是只要空氣不被擊穿，就不會(huì)導(dǎo)電。順便說(shuō)一下，變壓器主空道的絕緣不要只看空氣，因?yàn)楦叩蛪壕�圈也有內(nèi)外層絕緣，計(jì)算時(shí)，應(yīng)以復(fù)合絕緣考慮。

　　8、變壓器保養(yǎng)

　　一、 允許溫度

　　變壓器運(yùn)行時(shí)，它的線圈和鐵芯產(chǎn)生銅損和鐵損，這些損耗變?yōu)闊崮�，�?變壓器的鐵芯和線圈溫度上升。若溫度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)允許值會(huì)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(shí)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(lái)檢查。對(duì)于 A 級(jí)絕緣的變壓器在正常運(yùn) 行中，當(dāng)周?chē)�空氣溫度最高�?400C 時(shí)，變壓器繞組的極限工作溫度是 1050C。由于繞組的溫度比油溫度高 100C，為防止油質(zhì)劣化，規(guī)定變壓器上層油溫最高 不超過(guò) 950C，而在正常情況下，為防止絕緣油過(guò)速氧化，上層油溫不應(yīng)超過(guò) 850C。對(duì)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(guò) 750C。 (這種變壓器上層油溫最大允許值為 800C)

　　二、 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?chē)�空氣溫度的差值�?稱為變壓器的溫升。對(duì) A 級(jí)絕緣的變壓器，當(dāng)周?chē)�最高溫度�?400C 時(shí)，國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繞組的溫升650C， 上層油溫的允許溫升為 550C。只要變壓器溫升不超 過(guò)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(shí)帶額定負(fù)荷可連續(xù)運(yùn)行 20 年)

　　三、 合理容量

　　在正常運(yùn)行時(shí)，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。

　　四、 合理電流范圍

　　變壓器低壓最大不平衡電流不得超過(guò)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(guò)這一范圍應(yīng)采用分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整， 使電壓達(dá)到規(guī)定范圍。(調(diào)整 時(shí)應(yīng)停電進(jìn)行)通常是改變一次繞組分接抽頭的位置實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的，連接及切換 分接抽頭位置的裝置叫分接開(kāi)關(guān)，它是通過(guò)改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)來(lái)調(diào)整 變比的。電壓低對(duì)變壓器本身無(wú)影響，只降低一些出力，但對(duì)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。

　　五、 過(guò)負(fù)荷

　　過(guò)負(fù)荷分正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷兩種情況。正常過(guò)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(guò)負(fù)荷運(yùn)行。特殊情況變壓器 可在短時(shí)間內(nèi)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，但在冬季不得超過(guò)額定負(fù)荷 30%，夏季不得超過(guò)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(lái)確定變壓器的過(guò)負(fù) 荷能力。

　　9、變壓器維修

　　變壓器的故障有開(kāi)路和短路兩種。開(kāi)路用萬(wàn)用表檔很容易測(cè)出，短路的故障用萬(wàn)用表不能測(cè)出。

　　1、電源變壓器短路的檢查：(1)切斷變壓器的一切負(fù)載，接通電源，看變壓器的空載溫升，如果溫升較高(燙手)說(shuō)明一定是內(nèi)部局部短路。如果接通電源15～30分鐘，溫升正常，說(shuō)明變壓器正常。(2)在變壓器電源回路內(nèi)串接一支1000瓦燈泡，接通電源時(shí)，燈泡只發(fā)微紅，表明變壓器正常，如果燈泡很亮或較亮，表明變壓器內(nèi)部有局部短路現(xiàn)象。

　　2、變壓器的開(kāi)路：一種是內(nèi)部線圈斷線，但引出線斷線最常見(jiàn)，應(yīng)該細(xì)心檢查，把斷線處重新焊接好。如果是內(nèi)部斷線或外部都能看出有燒毀的痕跡，那只能換新件或重繞。