物理變壓器知識(shí)點(diǎn)歸納演講人：2025-03-15目錄變壓器基本原理與分類變壓器結(jié)構(gòu)與組成部件變壓器性能參數(shù)與計(jì)算方法變壓器運(yùn)行特性分析變壓器常見(jiàn)故障診斷與預(yù)防措施變壓器維護(hù)保養(yǎng)與檢修策略01變壓器基本原理與分類能量轉(zhuǎn)換與傳遞變壓器在工作過(guò)程中，將輸入的電能轉(zhuǎn)換為磁能，再將磁能轉(zhuǎn)換為輸出的電能。電磁感應(yīng)原理變壓器利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)原線圈和副線圈的匝數(shù)比實(shí)現(xiàn)電壓的升高或降低。互感現(xiàn)象當(dāng)原線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)電能的傳遞和轉(zhuǎn)換。變壓器工作原理油浸式變壓器采用油浸式散熱方式，散熱性能較好，適用于大型變壓器。但油浸式變壓器存在漏油、易燃等安全隱患，需定期維護(hù)。配電變壓器用于將高壓電能轉(zhuǎn)換為低壓電能，并分配到各個(gè)用電設(shè)備中，具有體積小、效率高、安全可靠等特點(diǎn)。電力變壓器用于電力系統(tǒng)的輸變電過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)電壓的升高或降低，以滿足不同電壓等級(jí)的電能傳輸需求。具有容量大、電壓等級(jí)高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。干式變壓器采用空氣自冷散熱方式，無(wú)需油浸，具有環(huán)保、維護(hù)簡(jiǎn)單、適用于惡劣環(huán)境等特點(diǎn)。但散熱性能相對(duì)較差，一般適用于小型變壓器。變壓器主要類型及特點(diǎn)電壓變換變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的電壓變換設(shè)備之一，通過(guò)調(diào)整原線圈和副線圈的匝數(shù)比，實(shí)現(xiàn)電壓的升高或降低，以滿足不同電壓等級(jí)的電能傳輸需求。電流變換變壓器可以將大電流變換為小電流，或?qū)⑿‰娏髯儞Q為大電流，以適應(yīng)不同負(fù)載的需求。阻抗變換變壓器還可以實(shí)現(xiàn)阻抗的變換，通過(guò)調(diào)整原線圈和副線圈的匝數(shù)比，使得輸入阻抗與負(fù)載阻抗匹配，從而提高電能的傳輸效率。隔離與穩(wěn)壓變壓器具有隔離和穩(wěn)壓作用，可以有效地隔離電網(wǎng)中的噪聲和干擾，保護(hù)負(fù)載設(shè)備的正常運(yùn)行；同時(shí)，變壓器還可以通過(guò)調(diào)整輸出電壓來(lái)穩(wěn)定負(fù)載設(shè)備的供電電壓。變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用0102030402變壓器結(jié)構(gòu)與組成部件鐵芯結(jié)構(gòu)與材料選擇常見(jiàn)的變壓器鐵芯形狀有E型、U型、O型等，不同形狀的鐵芯在電磁感應(yīng)和散熱方面有不同的特點(diǎn)。鐵芯形狀變壓器鐵芯主要使用硅鋼片，因?yàn)楣桎撈哂械蛽p耗、高磁感應(yīng)強(qiáng)度等特點(diǎn)，能有效減少鐵損和能耗。鐵芯材料鐵芯結(jié)構(gòu)分為疊片式和卷繞式，疊片式鐵芯工藝簡(jiǎn)單、成本較低，而卷繞式鐵芯電磁性能更好。鐵芯結(jié)構(gòu)連接方式線圈連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)，串聯(lián)時(shí)電壓相加、電流不變，并聯(lián)時(shí)電壓相等、電流相加。線圈類型變壓器線圈分為初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，初級(jí)線圈接電源，次級(jí)線圈輸出變換后的電壓。繞組結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)有同心式、交疊式等，不同結(jié)構(gòu)對(duì)變壓器的性能有一定影響，如同心式繞組易于散熱，交疊式繞組電磁耦合更好。線圈繞組及連接方式油箱、散熱片等輔助設(shè)備介紹01變壓器油箱主要作用是盛裝絕緣油，起到絕緣、散熱和滅弧的作用，保證變壓器正常運(yùn)行。散熱片通常安裝在油箱表面，通過(guò)增大散熱面積來(lái)提高散熱效率，降低變壓器溫度。除了油箱和散熱片，變壓器還配有溫度計(jì)、油位計(jì)、吸濕器等輔助設(shè)備，用于監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行狀態(tài)和油位情況，確保變壓器安全可靠運(yùn)行。0203油箱作用散熱片結(jié)構(gòu)其他輔助設(shè)備03變壓器性能參數(shù)與計(jì)算方法指變壓器在正常工作條件下所能承受的電壓值，單位通常為伏特（V）。額定電壓指變壓器在額定容量下所能輸出的電流值，單位通常為安培（A）。額定電流指變壓器所能傳遞的功率大小，單位為千伏安（kVA），是變壓器的重要參數(shù)之一。容量額定電壓、電流及容量定義010203指變壓器在空載狀態(tài)下所消耗的功率，主要包括鐵損和勵(lì)磁損耗。空載損耗短路損耗總損耗指變壓器在短路狀態(tài)下所消耗的功率，主要由繞組電阻和電流密度決定。指變壓器在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的全部損耗，包括空載損耗和負(fù)載損耗。空載損耗、短路損耗和總損耗計(jì)算效率指變壓器的輸出功率與輸入功率之比，通常以百分比表示，是評(píng)價(jià)變壓器性能的重要指標(biāo)之一。溫升絕緣電阻效率、溫升等性能指標(biāo)評(píng)估指變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，由于損耗而產(chǎn)生的溫度升高值，通常以攝氏度為單位表示。溫升過(guò)高會(huì)加速變壓器絕緣老化，降低使用壽命。指變壓器繞組與繞組之間、繞組與地之間的絕緣電阻值，是評(píng)價(jià)變壓器絕緣性能的重要指標(biāo)之一。04變壓器運(yùn)行特性分析空載運(yùn)行狀態(tài)及特點(diǎn)空載電流小空載時(shí)，變壓器只有空載電流流過(guò)，這個(gè)電流通常很小，約為額定電流的5%-10%。空載損耗低空載損耗主要是鐵芯損耗，即磁滯損耗和渦流損耗，與負(fù)載大小無(wú)關(guān)，所以空載時(shí)損耗較低。電壓比等于匝數(shù)比空載時(shí)，變壓器一、二次側(cè)電壓比等于匝數(shù)比，且不受負(fù)載影響。散熱量較小由于空載時(shí)電流較小，變壓器產(chǎn)生的熱量也較少，有利于變壓器的散熱。負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)及調(diào)節(jié)方法負(fù)載電流增大當(dāng)變壓器接上負(fù)載后，二次側(cè)電流會(huì)增大，同時(shí)一次側(cè)電流也會(huì)相應(yīng)增大。02040301電壓降與負(fù)載電流有關(guān)負(fù)載時(shí)，二次側(cè)電壓會(huì)有所下降，下降程度與負(fù)載電流大小有關(guān)。負(fù)載損耗增加負(fù)載時(shí)，變壓器除了鐵芯損耗外，還會(huì)產(chǎn)生負(fù)載損耗，主要是繞組電阻產(chǎn)生的熱量損耗。負(fù)載調(diào)節(jié)方法可通過(guò)改變一、二次側(cè)匝數(shù)比或并聯(lián)變壓器的方式來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載電流和電壓。并聯(lián)運(yùn)行條件與注意事項(xiàng)并聯(lián)條件變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，必須保證一、二次側(cè)電壓相等、相位相同、阻抗角相等，否則會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，導(dǎo)致變壓器損壞。01020304阻抗匹配并聯(lián)運(yùn)行的變壓器阻抗應(yīng)相等或相近，以保證各變壓器負(fù)載分配均衡。容量匹配并聯(lián)運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)相近，以避免出現(xiàn)大馬拉小車(chē)或小馬拉大車(chē)的情況，影響設(shè)備效率和使用壽命。短路保護(hù)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器應(yīng)設(shè)置短路保護(hù)，以防止因短路電流過(guò)大而損壞變壓器。05變壓器常見(jiàn)故障診斷與預(yù)防措施變壓器絕緣電阻降低，可能由于繞組受潮、絕緣材料老化或油污污染等原因?qū)е隆＝^緣電阻降低變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，絕緣層可能被過(guò)電壓擊穿，引發(fā)短路故障。絕緣擊穿長(zhǎng)期運(yùn)行或環(huán)境溫度過(guò)高，會(huì)加速絕緣材料的老化，降低絕緣性能。絕緣材料老化絕緣故障類型及原因剖析010203變壓器短路故障可能由于繞組匝間短路、相間短路或繞組與鐵芯短路等原因引起。短路原因短路時(shí)，變壓器電流急劇增大，可能伴有異常聲音和振動(dòng)。短路識(shí)別立即切斷電源，檢查繞組、絕緣和電路連接情況，修復(fù)短路部分。短路處理短路故障識(shí)別與處理方法過(guò)熱現(xiàn)象監(jiān)測(cè)及預(yù)防措施過(guò)熱原因變壓器過(guò)熱可能由于負(fù)載過(guò)大、散熱不良或環(huán)境溫度過(guò)高等原因引起。過(guò)熱監(jiān)測(cè)預(yù)防措施通過(guò)紅外測(cè)溫、溫度計(jì)等手段監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行溫度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。加強(qiáng)散熱，如增加散熱面積、改善通風(fēng)條件等；降低負(fù)載，避免長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載運(yùn)行；加強(qiáng)變壓器維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)更換老化部件。06變壓器維護(hù)保養(yǎng)與檢修策略定期檢查項(xiàng)目清單變壓器外觀檢查檢查變壓器外殼、散熱片等是否有變形、損壞或污染情況。電氣連接檢查檢查變壓器高低壓側(cè)電氣連接是否緊固、接觸良好，有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。絕緣性能檢測(cè)定期檢測(cè)變壓器絕緣電阻，確保絕緣性能符合規(guī)定要求。油位檢查檢查變壓器油位是否在正常范圍內(nèi)，油色是否透明、無(wú)雜質(zhì)。常見(jiàn)故障排除方法指導(dǎo)變壓器過(guò)熱檢查散熱系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，油位是否過(guò)低，及時(shí)更換或添加絕緣油。變壓器噪音過(guò)大檢查變壓器安裝是否牢固，緊固件是否松動(dòng)，調(diào)整變壓器負(fù)載。變壓器輸出電壓異常檢查輸入輸出電纜連接是否正確，變壓器分接開(kāi)關(guān)位置是否正確。