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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、觸發變壓器、屏蔽變壓器等等。本期專題小編為大家詳細講解變壓器有關知識。
1、什么是變壓器
變壓器利用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器，是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件。
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。
變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。
2、變壓器原理
一個簡單的單相變壓器由兩塊導電體組成。當其中一塊導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，便會產生變動的磁場。根據電磁的互感原理，這變動的磁場會使第二塊導電體產生電勢差。
假如第二塊導電體是一條閉合電路的一部份，那么該閉合電路便會產生電流。電力于是得以傳送。 在通用的變壓器中，有關的導電體是由(多數為銅質的)電線組成線圈，因為線圈所產生的磁場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，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。初級線圈、次級線圈的電壓VS，VP和兩者的繞線的匝數NS，NP之間有正比的關系。
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。圈數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比例，亦即電壓與圈數成正比。
因此可以減小或者增加原線圈和副線圈的匝數比，從而升高或者降低電壓，變壓器的這個性質使它成為轉換電壓的重要設備。
另外，撇除泄漏的因素，由于變壓器遵守這兩條定律，它不會是放大器。如果處在變壓器兩方的電壓有所不同，那么流經變壓器兩方的電流也會不同，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)應是相等的。
3、變壓器的作用
電力變壓器在向遠距離輸電時，如輸送電功率一定時，電壓越低，電流就越大，導線的截面就越大，線路鋪設費用也越高；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備。
4、變壓器型號
變壓器的規格型號比較多，不同種類規格其含義也有所不同。常見的例如：
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則表示為有載調壓（銅不標）。
10的表示是設計序號，也叫技術序號。
1000KVA則表示此臺變壓器的額定容量(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：通常由表示相數、冷卻方式、調壓方式、繞組線芯等材料的符號，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"變壓器型號含義
S:三相，F:風冷，S:三繞組，Z:有載調壓，9:設計序號9型。
31500:額定容量為31500kVA
110:一次側額定電壓110kV
5、變壓器容量
變壓器的容量等級：
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綜合投資效益有很大影響。變壓器容量選得過大，出現“大馬拉小車”的現象，不僅一次性投資大，空載損耗也大，變壓器容量選的過小，變壓器負載損耗增大，經濟上不合理，技術上也不可行。
變壓器的最佳負載率（即效率最高時的負載率），不是在額定狀態下，耳飾在40%~70%之間。負載率過高，損耗明星增大；另一方面，由于變壓器容量與裕度小，負荷稍有增加，便需要更換大容量箱變，頻繁增容勢必會增加投資，影響供電。
選擇變壓器容量，要以現有的負荷為依據，適當考慮負荷發展，選擇電壓器容量可以按照5年電力發展計劃確定。
6、變壓器選購
客戶在選購變壓器上存在誤區：
1．只要是名牌廠家生產的商品就一定不是劣質變壓器。名牌生產廠家由于品牌、技術、資金等方面的原因，在行業競爭中確實有一定的優勢。
但那是對一些像110KV、220KV電壓等級方面的產品來說，由于其準入門檻較高，一般的小型配電生產企業根本無實力去生產這樣的產品。
然而對于10KV等級的變壓器來說，任何一家生產變壓器的企業都可以做，并且某些小型生產廠家由于工藝、地域、售后等方面的因素，在某種程度上還比大企業做更具優勢。
例如，湖北某變壓器廠在2011年12月份南方電網的招投標業務中一舉中標，然而在其所供產品的抽樣檢驗中，其產品大部分為半銅半鋁的劣質產品，導致其失去在南方電網的投標資格。
2．只要價格低就可以選擇。物美價廉固然是好，但是也有“便宜沒好貨”這個觀點。所以奉勸顧客在購買變壓器的時候一定不要只考慮價格，要多選擇多個廠家做一下對比，經過多方面的分析后再做最后決定。
還有一個建議就是：顧客最好親臨其產品生產廠家考察一下，對其產品、生產工藝、出廠檢驗等程序進行一下檢驗，這樣也可讓心里有個底。
3． 被廠家口頭承諾所蒙蔽。某些為了吸引顧客，在談判的時候做出做“終身維修”、“一年包換”“絕對全銅”等承諾，但是在購買產品的時候。
卻沒有把這些承諾寫在合同上面，致在產品出現問題后生產廠商不認賬的情況，所以一定要把任何一項承諾都以書面的形式寫進去，這樣才能盡最大隨度維護客戶的利益。
7、變壓器怎么用
變壓器的使用方法：
1.使用前，必須詳細閱讀變壓器的使用說明書和與之配套的控制箱(臺)的說明書。根據說明書接好連接線，接地線應良好接地。
2.干式變壓器控制箱(臺)的電源分別為交流220V、380V兩種，經調壓器輸出到變壓器的低壓側輸入端。經過變比輸出連續可調至額定電壓值。
3.從干式試驗變壓器的安全和高壓試驗的嚴謹性來考慮，避免設備或試品受到破壞。
4.當做直流耐壓或泄漏電流試驗時，可先將高壓硅堆、微安表、旋在高壓試驗變壓器的高壓輸出端上，然后逐漸升壓，即可進行直流試驗。
變壓器的使用注意事項：
做耐壓試驗時，由于電氣距離的原因會有三種聲音：“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。
一般，空氣放電分三階段，第一階段是電離，電場在大點，就會進入流注階段，在大點空氣就會被擊穿。如果只是像炒豆子的“劈劈啪啪”的聲音，能堅持一分鐘不擊穿的話，原則上是符合國標要求的。
如果出現“zi zi”的聲音，但是也堅持了一分鐘不擊穿，其實也是符合國標要求的，但是出現流注的變壓器長期運行的風險較大。
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，U電壓，D電極間的距離，當D較小時，E較大，空氣在標準氣壓，標準濕度下耐受場強大致為0.7KV。
當電場大于這個值時，分子就會容易電離。但是只要空氣不被擊穿，就不會導電。順便說一下，變壓器主空道的絕緣不要只看空氣，因為高低壓線圈也有內外層絕緣，計算時，應以復合絕緣考慮。
8、變壓器保養
一、 允許溫度
變壓器運行時，它的線圈和鐵芯產生銅損和鐵損，這些損耗變為熱能，使 變壓器的鐵芯和線圈溫度上升。若溫度長時間超過允許值會使絕緣漸漸失去機 械彈性而使絕緣老化。
變壓器運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 行中，當周圍空氣溫度最高為 400C 時，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，為防止油質劣化，規定變壓器上層油溫最高 不超過 950C，而在正常情況下，為防止絕緣油過速氧化，上層油溫不應超過 850C。
對于采用強迫油循環水冷卻和風冷的變壓器，上層油溫不宜經常超過 750C。 (這種變壓器上層油溫最大允許值為 800C)
二、 允許溫升
只監視變壓器運行中的上層油溫，還不能保證變壓器的安全運行，還必須 監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，當周圍最高溫度為 400C 時，國家 標準規定繞組的溫升650C， 上層油溫的允許溫升為 550C。
只要變壓器溫升不超 過規定值， 就能保證變壓器在額定負荷下規定的運行年限內安全運行。 (變壓器 在正常運行時帶額定負荷可連續運行 20 年)
三、 合理容量
在正常運行時，應使變壓器承受的用電負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 5%。如果超過這一范圍應采用分接開關進行調整， 使電壓達到規定范圍。
(調整 時應停電進行)通常是改變一次繞組分接抽頭的位置實現調壓的，連接及切換 分接抽頭位置的裝置叫分接開關，它是通過改變變壓器高壓繞組的匝數來調整 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、 過負荷
過負荷分正常過負荷和事故過負荷兩種情況。正常過負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荷運行。
特殊情況變壓器 可在短時間內過負荷運行，但在冬季不得超過額定負荷 30%，夏季不得超過額 定負荷的 15%。此外，應根據變壓器的溫升與制造廠規定來確定變壓器的過負 荷能力。
9、變壓器維修
變壓器的故障有開路和短路兩種。開路用萬用表檔很容易測出，短路的故障用萬用表不能測出。
１、電源變壓器短路的檢查：（１）、切斷變壓器的一切負載，接通電源，看變壓器的空載溫升，如果溫升較高（燙手）說明一定是內部局部短路。如果接通電源１５～３０分鐘，溫升正常，說明變壓器正常。
（２）、在變壓器電源回路內串接一支１０００瓦燈泡，接通電源時，燈泡只發微紅，表明變壓器正常，如果燈泡很亮或較亮，表明變壓器內部有局部短路現象。
２、變壓器的開路：一種是內部線圈斷線，但引出線斷線最常見，應該細心檢查，把斷線處重新焊接好。如果是內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。
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