江山變壓器

變壓器(biàn'ya'qì)(Transformer)是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。在發電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能線上圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動，這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩壓（磁飽和變壓器）等。

基本介紹

• 中文名：江山變壓器
• 外文名：Transformer
• 作    用：電壓變換、電流變換、阻抗變換
• 組    成：初級線圈、次級線圈和鐵芯

基本介紹

介紹

變壓器是利用電磁感應原理，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。

變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型和C型鐵芯，XED型，ED型CD型。

變壓器按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、乾式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗變壓器、轉角變壓器、大電流變壓器、勵磁變壓器。

變壓器的最基本形式，包括兩組繞有導線之線圈，並且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流於其中之一組線圈時，於另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決於兩線圈耦合及磁交鏈之程度。

一般指連線交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primary coil);而跨於此線圈的電壓稱之為「一次電壓」。在二次線圈的感應電壓可能大於或小於一次電壓，是由一次線圈與二次線圈間的「匝數比」所決定的。因此，變壓器區分為升壓與降壓變壓器兩種。

大部分的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線圈。基於鐵材的高導磁性，大部分磁通量局限在鐵芯里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵芯二者間緊密地結合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。因此，變壓器之匝數比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由於此項升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現代化電力系統之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經濟，至於降壓變壓器，它使得電力運用方面更加多元化，可以這樣說，沒有變壓器，現代工業實無法達到目前發展的現狀。

電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，並沒有明確的分界線。一般提供50Hz電力網路之電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個洲地區那般大的容量。電子裝置的電力限制，通常受限於整流、放大，與系統其它組件的能力，其中有些部分屬放大電力者，但如與電力系統發電能力相比較，它仍然歸屬於小電力之範圍。各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統正常操作；提供系統中以不同電位操作部分得以電氣隔離；對交流電流提供高阻抗，但對直流則提供低的阻抗；在不同的電位下，維持或修飾波形與頻率回響。「阻抗」其中之一項重要概念，亦即電子學特性之一，其乃預設一種設備，即當電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個階層時，其間即使用到一種設備-變壓器。

變壓器又有其做試驗而用的，稱之為試驗變壓器，分別可以分為充氣式，油浸式，乾式等試驗變壓器，是發電廠、供電局及科研單位等廣大用戶的用來做交流耐壓試驗的基本試驗設備，通過了國家質量監督局的標準，用於對各種電氣產品、電器元件、絕緣材料等進行規定電壓下的絕緣強度試驗。

1．變壓器——靜止的電磁裝置

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能

變壓器的主要部件是一個鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。

變壓器原理

與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組

與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組

一次繞組的二次繞組的

電壓相量U1 電壓相量U2

電流相量I1 電流相量I2

電動勢相量E1 電動勢相量E2

匝數N1 匝數N2

同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為φm 。該磁通量稱為主磁通。

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、調壓裝置、保護裝置(吸濕器、安全氣道、氣體繼電器、儲油櫃及測溫裝置等)和出線套管。

區別

變頻器：通過它調整能夠達到所需要的用電頻率（50hz,60hz等），來滿足我們對用電的特殊需要。變壓器：一般為“降壓器”，常見於小區附近或工廠附近，它的作用是將超高的電壓降到我們居民正常用電電壓，滿足人們的日常用電。

工作原理

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，其餘的繞組叫次級線圈。

理想變壓器

不計一次、二次繞組的電阻和鐵耗，其間耦合係數K=1 的變壓器，稱之為理想變壓器。

描述理想變壓器的電動勢平衡方程式為：

e1(t) = -N1 d φ/dt

e2(t) = -N2 d φ/dt

若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，

則有：

不計鐵芯損失，根據能量守恆原理可得

由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關係

令 K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比），則

結構

1．鐵芯

鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常由含矽量較高，厚度分別為0.35 mm\0.3mm\0.27 mm，

表面塗有絕緣漆的熱軋或冷軋矽鋼片疊裝而成

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。

鐵芯結構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。變壓器的基本原理是電磁感應原理，現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理：當一次側繞組上加上電壓U1時，流過電流I1，在鐵芯中就產生交變磁通O1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側繞組分別感應電勢E1，E2，感應電勢公式為：E=4.44fNØm

式中：E--感應電勢有效值

f--頻率

N--匝數

Øm--主磁通最大值

由於二次繞組與一次繞組匝數不同，感應電勢E1和E2大小也不同，當略去內阻抗壓降後，電壓U1和U2大小也就不同。

當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流（I0），這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流I2時，也在鐵芯中產生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流I0，一部分為用來平衡I2，所以這部分電流隨著I2變化而變化。當電流乘以匝數時，就是磁勢。

上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現了一、二次側的能量傳遞。

技術參數

對不同類型的變壓器都有相應的技術要求，可用相應的技術參數表示。如電源變壓器的主要技術參數有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級、溫升、電壓調整率、絕緣性能和防潮性能，對於一般低頻變壓器的主要技述參數是：變壓比、頻率特性、非線性失真、磁禁止、靜電禁止、效率等。

A.電壓比

變壓器兩組線圈圈數分別為N1和N2，N1為初級，N2為次級。在初級線圈上加一交流電壓，在次級線圈兩端就會產生感應電動勢.當N2>N1時，其感應電動勢要比初級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當N2<N1時，其感應電動勢低於初級電壓，這種變壓器稱為降變壓器。初級次級電壓和線圈圈數間具有下列關係：

U1/U2=N1/N2

式中n稱為電壓比(圈數比).當n<1時，則N1>N2，U1>U2，該變壓器為降壓變壓器。反之則為升壓變壓器.

另有電流之比I1/I2=N2/N1

電功率P1=P2

注意：上面的式子，只在理想變壓器只有一個副線圈時成立。當有兩個副線圈時，P1=P2+P3,U1/N1=U2/N2=U3/N3,電流則須利用電功率的關係式去求，有多個時，依此類推。

B.變壓器的效率

在額定功率時，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即：

η=(P2÷P1)x100%

式中，η為變壓器的效率；P1為輸入功率，P2為輸出功率。　當變壓器的輸出功率P2等於輸入功率P1時，效率η等於100%，變壓器將不產生任何損耗。但實際上這種變壓器是沒有的。變壓器傳輸電能時總要產生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損。

銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗.當電流通過線圈電阻發熱時，一部分電能就轉變為熱能而損耗。由於線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損。

變壓器的鐵損包括兩個方面：一是磁滯損耗，當交流電流通過變壓器時，通過變壓器矽鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得矽鋼片內部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗。另一是渦流損耗，當變壓器工作時，鐵芯中有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流，由於此電流自成閉合迴路形成環流，且成旋渦狀，故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。

變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關係，通常功率越大，損耗與輸出功率就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。

C.變壓器的功率

變壓器鐵芯磁通和施加的電壓有關。在電流中勵磁電流不會隨著負載的增加而增加。雖然負載增加鐵芯不會飽和，將使線圈的電阻損耗增加，超過額定容量由於線圈產生的熱量不能及時的散出，線圈會損壞，假如你用的線圈是由超導材料組成，電流增大不會引起發熱，但變壓器內部還有漏磁引起的阻抗，但電流增大，輸出電壓會下降，電流越大，輸出電壓越低，所以變壓器輸出功率不可能是無限的。假如你又說了，變壓器沒有阻抗，那么當變壓器流過電流時會產生特別大電動力，很容易使變壓器線圈損壞，雖然你有了一台功率無限的變壓器但不能用。只能這樣說，隨著超導材料和鐵芯材料的發展，相同體積或重量的變壓器輸出功率會增大，但不是無限大！

原理

圖1是變壓器的原理簡體圖，當一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時，導線中就有交變電流I1並產生交變磁通ф1，它沿著鐵芯穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應出互感電勢U2，同時ф1也會在初級線圈上感應出一個自感電勢E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗，並且變壓器本身也有一定的損耗，儘管此時次級沒接負載，初級線圈中仍有一定的電流，這個電流我們稱為“空載電流”。　如果次級接上負載，次級線圈就產生電流I2，並因此而產生磁通ф2，ф2的方向與ф1相反，起了互相抵消的作用，使鐵芯中總的磁通量有所減少，從而使初級自感電壓E1減少，其結果使I1增大，可見初級電流與次級負載有密切關係。當次級負載電流加大時I1增加，ф1也增加，並且ф1增加部分正好補充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持鐵芯里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據需要通過改變次級線圈的圈數而改變次級電壓，但是不能改變允許負載消耗的功率。

檢測

一、中周變壓器的檢測。

二、電源變壓器的檢測。

主要組成部分

變壓器的主要部件有：

(1)器身：包括鐵心、繞組、絕緣部件及引線。

(2)調壓裝置：即分接開關，分為無勵磁調壓和有載調壓

(3)油箱及冷卻裝置。

(4)保護裝置：包括儲油櫃、安全氣道、吸濕器、氣體繼電器、淨油器和測溫裝置等。

(5)絕緣套管。

絕緣等級

變壓器的絕緣等級，並不是絕緣強度的概念，而是允許的溫升的標準，即絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。絕緣的溫度等級分為A級 E級B級 F級H級。各絕緣等級具體允許溫升標準如下：

最高允許溫度（℃）105 120 130 155 180

繞組溫升限值（K）60 75 80 100 125

性能參考溫度（℃）80 95 100 120 145

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 kVA

損耗及材料

損耗

當變壓器的初級繞組通電後，線圈所產生的磁通在鐵芯流動，因為鐵芯本身也是導體，在垂直於磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵芯的斷面上形成閉合迴路並產生電流，好像p一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，並且使變壓器的鐵芯發熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產生的。

由於變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠小於輸入功率，為此我們引入了一個效率的參數來對此進行描述，η=輸出功率/輸入功率。

材料

要繞制一個變壓器我們必須對與變壓器有關的材料要有一定的認識，為此這裡我就介紹一下這方面的知識。

1.鐵芯材料

變壓器使用的鐵芯材料是鐵片中加入矽能降低鋼片的導電性，增加電阻率，它可減少渦流，使其損耗減少。我們通常稱為加了矽的鋼片為矽鋼片，變壓器的質量所用的矽鋼片的質量有很大的關係，矽鋼片的質量通常用磁通密度B來表示，一般黑鐵片的B值為6000-8000、低矽片為9000-11000，高矽片為12000-16000，

2.繞制變壓器通常用的材料

漆包線，紗包線，絲包線紙包線，最常用的漆包線。對於導線的要求，是導電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性能，並且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用QZ型號的高強度的聚脂漆包線。

3.絕緣材料

在繞制變壓器中，線圈框架層間的隔離、繞阻間的隔離，均要使用絕緣材料，一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板製作，環氧板，或紙板。層間可用聚脂薄膜，電話紙，6520複合紙等作隔離，繞阻間可用黃臘布，或亞胺膜作隔離。

4.浸漬材料

變壓器繞制好後，還要過最後一道工序，就是浸漬絕緣漆，它能增強變壓器的機械強度、提高絕緣性能、延長使用壽命，一般情況下，可採用甲酚清漆作為浸漬材料 或1032絕緣漆，樹脂漆。

種類特點

一般常用變壓器的分類可歸納如下：

(1)按相數分：

(1)單相變壓器：用於單相負荷和三相變壓器組。

(2)三相變壓器：用於三相系統的升、降電壓。

(2)按冷卻方式分：

(1)乾式變壓器：依靠空氣對流進行冷卻，一般用於局部照明、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、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。

(3)按用途分：

(1)電力變壓器：用於輸配電系統的升、降電壓。

(2)儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用於測量儀表和繼電保護裝置。

(3)試驗變壓器：能產生高壓，對電氣設備進行高壓試驗。

(4)特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器等。

(4)按繞組形式分：

(1)雙繞組變壓器：用於連線電力系統中的兩個電壓等級。

(2)三繞組變壓器：一般用於電力系統區域變電站中，連線三個電壓等級。

(3)自耦變電器：用於連線不同電壓的電力系統。也可做為普通的升壓或降後變壓器用。

(5)按鐵芯形式分：

(1)芯式變壓器：用於高壓的電力變壓器。

（2）非晶合金變壓器：非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料，空載電流下降約80%，是目前節能效果較理想的配電變壓器，特別適用於農村電網和發展中地區等負載率較低的地方。

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

國家標準目錄

GB 1094.3-2003 電力變壓器第3部分： 絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙

· GB 1094.5-2008 電力變壓器第5部分： 承受短路的能力

· GB 13223-2003 火電廠大氣污染物排放標準

· GB 156-2003 標準電壓

· GB 19212.1-2003 電力變壓器、電源裝置和類似產品的安全第1部分： 通用要求和試驗

· GB/T 10760.1-2003 離網型風力發電機組用發電機第1部分: 技術條件

· GB/T 10760.2-2003 離網型風力發電機組用發電機第2部分： 試驗方法

· GB/T 1094.10-2003 電力變壓器第10部分： 聲級測定

· GB/T 12325-2003 電能質量供電電壓允許偏差

·GB/T 14099.1-2004 燃氣輪機採購第1部分：總則與定義

·GB/T 14099.2-2004 燃氣輪機採購第2部分:標準參考條件與額定值

·GB/T 15146.11-2004 反應堆外易裂變材料的核臨界安全基於限制和控制慢化劑的核臨界安

·GB/T 17625.6-2003 電磁兼容限值 對額定電流大於16A的設備在低壓供電系統中產生的諧波電

· GB/T 17680.10-2003 核電廠應急計畫與準備準則核電廠營運單位應急野外輻射監測、取樣與分析準

· GB/T 17680.6-2003 核電廠應急計畫與準備準則場內應急回響職能與組織機構

·GB/T 17680.7-2003 核電廠應急計畫與準備準則場內應急設施功能與特性

·GB/T 17680.8-2003 核電廠應急計畫與準備準則場內應急計畫與執行程式

·GB/T 17680.9-2003 核電廠應急計畫與準備準則場內應急回響能力的保持

·GB/T 18039.3-2003 電磁兼容環境 公用低壓供電系統低頻傳導騷擾及信號傳輸的兼容水平

· GB/T 18039.5-2003 電磁兼容環境 公用供電系統低頻傳導騷擾及信號傳輸的電磁環境

· GB/T 18451.2-2003 風力發電機組功率特性試驗

· GB/T 19068.1-2003 離網型風力發電機組第1部分： 技術條件

· GB/T 19068.2-2003 離網型風力發電機組第2部分： 試驗方法

· GB/T 19068.3-2003 離網型風力發電機組第3部分： 風洞試驗方法

· GB/T 19069-2003 風力發電機組控制器技術條件

·GB/T 19070-2003 風力發電機組控制器 試驗方法

· GB/T 19071.1-2003 風力發電機組異步發電機第1部分: 技術條件

· GB/T 19071.2-2003 風力發電機組異步發電機 第2部分：試驗方法 　·GB/T 19115.2-2003 離網型戶用風光互補發電系統第2部分： 試驗方法

· GB/T 19184-2003 水斗式水輪機空蝕評定

· GB/T 19519-2004 標稱電壓高於1000V的交流架空線路用複合絕緣子-定義、試驗方法及

· GB/T 19568-2004 風力發電機組裝配和安裝規範

· GB/T 2694-2003 輸電線路鐵塔製造技術條件

· GB/T 2893.1-2004 圖形符號安全色和安全標誌第1部分：工作場所和公共區域中安全標誌的

·GB/T 2900.49-2004 電工術語電力系統保護

· GB/T 4585-2004 交流系統用高壓絕緣於的人工污穢試驗

·GB/T 7267-2003 電力系統二次迴路控制、保護屏及櫃基本尺寸系列

· GB/T 8564-2003 水輪發電機組安裝技術規範

· GB/T 8732-2004 汽輪機葉片用鋼

· JB/T 10317-2002 單相油浸式配電變壓器技術參數和要求

變壓器參數

套用：視聽，電視，音響功放設備、控制設備、通訊設備、燈具、空調設備、冰櫃等

規格：E128.E135.E141.E148.E157.E166.E176.E186.E196.E1114.E1133.E1152

功率：1.8W、3.6W、7.0W、18W、30W、50W、100W、150W、200W、300W、300W、500W、800W

輸出電壓：3V-24V、3V-24V、3V-24V、3V-24V、9V-24V、Below 24V、Below 36V、Below 36V、Below 36V、Below 36V

輸出電流：50mA-200mA、100mA-1000mA、200mA-1500mA、300mA-3000mA、500mA-3000mA、Below3.0A、Below 4.0A、Below 5.0A、Below 5.0A、Below 8.0A、Below 36V、Below10.0A、Below 36V、Below 20.0A

乾燥處理

感應加熱法

這種方法是將器身放在油箱內，外繞組線圈通以工頻電流，利用油箱壁中渦流損耗的發熱來乾燥。此時箱壁的溫度不應超過115~120℃，器身溫度不應超過90~95℃。為了纏繞線圈的方便，儘可能使線圈的匝數少些或電流小些，一般電流選150A，導線可有用35~50mm2的導線。油箱壁上可墊石棉條多根，導線繞在石棉條上。

熱風乾燥法

這種方法是將器身放在乾燥室內通熱風進行乾燥。進口熱風溫度應逐漸上升，最高溫度不應超過95℃，在熱風進口處應裝設過濾器以防止火星和灰塵進人。熱風不要直接吹向器身，儘可能從器身下面均勻地吹向各個方向，使潮氣由箱蓋通氣孔放出。

常見故障

變壓器的滲漏是變壓器故障的常見問題，特別是一些運行年限已久的變壓器更為普遍，輕者污染設備外表影響美觀，重者威脅設備安全運行甚至人員生命，變壓器的滲漏包括進出空氣(正常經吸濕器進入的空氣除外和滲漏油。

滲漏原因

造成滲漏的原因主要有兩個方面：一方面是在變壓器設計及製造工藝過程中潛伏下來的；另一方面是由於變壓器的安裝和維護不當引起的。變壓器主要滲漏部位經常出現在散熱器接口、平面碟閥帽子、套管、瓷瓶、焊縫、砂眼、法蘭等部位。

1、進出空氣

進出空氣是一種看不見的滲漏形式。例如套管頭部、儲油櫃的隔膜、安全氣道的玻璃、焊縫砂眼以及鋼材夾砂等部位的進出空氣都是看不見的。多年來，電力系統的主要惡性事故大多是繞組的燒傷事故和因變壓器低壓出口短路對器身的嚴重損壞。

2、滲漏油的分類

變壓器的滲漏油可分為內漏和外漏兩種，而外漏又可分為焊縫滲漏和密封面滲漏兩種。

(1)內漏。內漏最普遍的就是充油套管中的油以及有載調壓裝置切換開關油室的油向變壓器本體滲漏。

(2)外漏。外漏分為焊縫滲漏和密封面滲漏兩種：

焊縫滲漏。焊縫滲漏是由於鋼板焊接部位存在砂眼所造成的。

密封面滲漏。密封面滲漏情況比較複雜，要具體問題具體分析。在變壓器大修或安裝過程中應把防止密封面滲漏作為一項重要工作。

最新解決方案

1、焊接處滲漏油

主要是焊接質量不良，存在虛焊，脫焊，焊縫中存在針孔，砂眼等缺陷，變壓器出廠時因有焊藥和油漆覆蓋，運行後隱患便暴露出來，另外由於電磁振動會使焊接振裂，造成滲漏。對於已經出現滲漏現象的，首先找出滲漏點，不可遺漏。針對滲漏嚴重部位可採用扁鏟或尖沖子等金屬工具將滲漏點鉚死，控制滲漏量後將治理表面清理乾淨，目前多採用高分子複合材料進行固化，固化後即可達到長期治理滲漏的目的。

2、密封件滲漏油

密封不良原因，通常箱沿與箱蓋的密封是採用耐油橡膠棒或橡膠墊密封的，如果其接頭處處理不好會造成滲漏油故障，有的是用塑膠帶綁紮，有的直接將兩個端頭壓在一起，由於安裝時滾動，接口不能被壓牢，起不到密封作用，仍是滲漏油。可用福世藍材料進行粘接，使接頭形成整體，滲漏油現象得到很大的控制；若操作方便，也可以同時將金屬殼體進行粘接，達到滲漏治理目的。

3、法蘭連線處滲漏油

法蘭表面不平，緊固螺栓鬆動，安裝工藝不正確，使螺栓緊固不好，而造成滲漏油。先將鬆動的螺栓進行緊固後，對法蘭實施密封處理，並針對可能滲漏的螺栓也進行處理，達到完全治理目的。對鬆動的螺栓進行緊固，必須嚴格按照操作工藝進行操作。

4、螺栓或管子螺紋滲漏油

出廠時加工粗糙，密封不良，變壓器密封一段時間後便產生滲漏油故障。採用高分子材料將螺栓進行密封處理，達到治理滲漏的目的。另一種辦法是將螺栓（螺母）旋出，表面塗抹福世藍脫模劑後，再在表面塗抹材料後進行緊固，固化後即可達到治理目的。

5、鑄鐵件滲漏油

滲漏油主要原因是鑄鐵件有砂眼及裂紋所致。針對裂紋滲漏，鑽止裂孔是消除應力避免延伸的最佳方法。治理時可根據裂紋的情況，在漏點上打入鉛絲或用手錘鉚死。然後用丙酮將滲漏點清洗乾淨，用材料進行密封。②鑄造砂眼可直接用材料進行密封。

6、散熱器滲漏油

散熱器的散熱管通常是用有縫鋼管壓扁後經衝壓製成在散熱管彎曲部分和焊接部分常產生滲漏油，這是因為衝壓散熱管時，管的外壁受張力，其內壁受壓力，存在殘餘應力所致。將散熱器上下平板閥門（蝶閥）關閉，使散熱器中油與箱體內油隔斷，降低壓力及滲漏量。確定滲漏部位後進行適當的表面處理，然後採用福世藍材料進行密封治理。

7、瓷瓶及玻璃油標滲漏油

通常是因為安裝不當或密封失效所制。高分子複合材料可以很好的將金屬、陶瓷、玻璃等材質進行粘接，從而達到滲漏油的根本治理。

判別參數

電源變壓器標稱功率、電壓、電流等參數的標記，日久會脫落或消失。有的市售變壓器根本不標註任何參數。這給使用帶來極大不便。下面介紹無標記電源變壓器參數的判別方法。此方法對選購電源變壓器也有參考價值。

一、識別電源變壓器

1．從外形識別 常用電源變壓器的鐵芯有E形和C形兩種。E形鐵芯變壓器呈殼式結構（鐵芯包裹線圈），採用D41.D42優質矽鋼片作鐵芯，套用廣泛。C形鐵芯變壓器用冷軋矽鋼帶作鐵芯，磁漏小，體積小，呈芯式結構（線圈包裹鐵芯）。

2． 從繞組引出端子數識別電源變壓器常見的有兩個繞組，即一個初級和一個次級繞組，因此有四個引出端。有的電源變壓器為防止交流聲及其他干擾，初、次級繞組間往往加一禁止層，其禁止層是接地端。因此，電源變壓器接線端子至少是4個。

3． 從矽鋼片的疊片方式識別E形電源變壓器的矽鋼片是交叉插入的，E片和I片間不留空氣隙，整個鐵芯嚴絲合縫。音頻輸入、輸出變壓器的E片和I片之間留有一定的空氣隙，這是區別電源和音頻變壓器的最直觀方法。至於C形變壓器，一般都是電源變壓器。二、功率的估算

電源變壓器傳輸功率的大小，取決於鐵芯的材料和橫截面積。所謂橫截面積，不論是E形殼式結構，或是E形芯式結構（包括C形結構），均是指繞組所包裹的那段芯柱的橫斷面（矩形）面積。在測得鐵芯截面積S之後，即可按P=S2/1．5估算出變壓器的功率P。式中S的單位是cm2。

例如：測得某電源變壓器的鐵芯截面積S=7cm2，估算其功率，得P=S2/1．5=72/1．5=33W?剔除各種誤差外，實際標稱功率是30W。

三、各繞組電壓的測量

要使一個沒有標記的電源變壓器利用起來，找出初級的繞組，並區分次級繞組的輸出電壓是最基本的任務。現以一實例說明判斷方法。

例：已知一電源變壓器，共10個接線端子。試判斷各繞組電壓。

第一步：分清繞組的組數，畫出電路圖。

用萬用表R×1擋測量，凡相通的端子即為一個繞組。現測得：兩兩相通的有3組，三個相通的有1組，還有一個端子與其他任何端子都不通。照上述測量結果，畫出電路圖，並編號。

從測量可知，該變壓器有4個繞組，其中標號⑤、⑥、⑦的是一帶抽頭的繞組，⑩號端子與任一繞組均不相通，是禁止層引出端子。

第二步：確定初級繞組。

對於降壓式電源變壓器，初級繞組的線徑較細，匝數也比次級繞組多。因此，像圖4這樣的降壓變壓器，其電阻最大的是初級繞組。

第三步：確定所有次級繞組的電壓。

在初級繞組上通過調壓器接入交流電，緩緩升壓直至220V。依次測量各繞組的空載電壓，標註在各輸出端。如果變壓器在空載狀態下較長時間不發熱，說明變壓器性能基本完好，也進一步驗證了判定的初級繞組是正確的。

四、各次級繞組最大電流的確定

變壓器次級繞組輸出電流取決於該繞組漆包線的直徑D。漆包線的直徑可從引線端子處直接測得。測出直徑後，依據公式I=2D2，可求出該繞組的最大輸出電流。式中D的單位是mm。

比較

一、變壓器的製作中，線圈的機器繞制和手工繞制各有什麼優缺點?

機器繞制變壓器的優點是效率高且外觀成形漂亮，但繞制高個子小洞眼的環型變壓器卻比較麻煩，而且在絕緣處理工藝的可靠性方面反不如手工繞制到位。手工繞制可以將變壓器的漏磁做得非常小，其在繞制過程中能針對線圈匝數的布局隨時予以調整，所以真正的Hi–END變壓器一定是純手工繞制，純手工繞制的唯一缺點是效率低、速度慢。

二、環型、EI型、R型、C型幾種電源變壓器哪一種最好?

環型、EI型、R型、C型，是變壓器是以外形結構命名的，以其截面形狀得來的。

它們各有其優缺點，而不存在誰最好之說，所以嚴格來講哪一種變壓器都可以做得最好。從結構上來講，環型能夠做到漏磁最小，但聲音聽感方面EI型則可以把中頻密度感做得更好一些。單就磁飽和而言，EI型要比環型強，但在效率上則環型又優於EI型。儘管如此，其問題的關鍵還是在於你能不能揚長避短而將它們各自的優點充分發揮出來，而這才是做好變壓器的最根本。

目前的進口放大器中，環型變壓器的套用仍然是主流，這基本說明了一個問題。發燒友對變壓器的評價要客觀公正，你不能拿一個沒做好的東西作參考而說它不好。有人說環型變壓器容易磁飽和，那你為什麼不去想辦法把它做到不容易磁飽和?而原本通過技術手段是可以做到這一點的。不下足功夫或者一味地為了省成本，那它當然就容易磁飽和了。同理，只要你認真製作，EI型變壓器的效率也是能做到很高的。

變壓器的品質好壞對聲音的影響很大，因為變壓器的傳輸能量與鐵芯、線圈密切關聯，其傳遞速率對聲音的影響起決定性作用。像EI型變壓器，人們通常覺得它的中頻比較厚，高頻則比較纖細，為什麼呢?因為它的傳輸速度相對比較慢。而環型呢?低頻比較猛，中高頻則又稍弱一點，為什麼?因為它傳輸速度比較快，但是如果通過有效的結構改變，你就可以把環型和EI型都做得非常完美，所以關鍵還是要看你怎么做。

不過至少可以肯定一點的是，R型變壓器不是太容易做好。用它來做小電流的前級功放和CD唱機電源還可以，如果用來做後級功放的電源，則有比較嚴重的缺陷。因為R型變壓器本身的結構形式不太容易改變，而環型和EI型則相對容易通過改變結構來達到靚聲目的。採用R型變壓器製作的功率放大器電源，通常聲音很板結而匱乏靈氣，低頻往往沒有彈跳力而顯得較硬。

三、變壓器鐵芯的矽鋼片含矽量越大就越好嗎?

不一定。矽鋼片含矽量的大小對變壓器的質量影響不是很大，而有取向和無取向則和鐵芯的型號有關係。其次，即使是同樣型號的鐵芯如果你工藝處理不好，那品質差別也是很大的，其差別有時甚至高達百分之四五十。

好的鐵芯而同樣的材料其熱處理和線卷繞制工藝十分關鍵，良好的熱處理只需很小的10mA激磁電流就能達到15000高斯，而不好的熱處理則可能要50mA的激磁電流才能達到相應的15000高斯，這二者之間的懸殊差別是很大的。從專業的角度來判斷鐵芯的好與不好，主要是通過激磁電流、鐵損耗、飽和參數幾項指標來進行綜合性評價。

四、環型變壓器的帶式矽鋼片若採用了拼接工藝，是不是就意味著品質肯定不好?

還不能一概而論，但是拼接的斷位頭不易太多，因為多一個斷位就多了一個漏磁點，所以接頭點最好不要超過2–3個。製作工藝上凡斷頭拼接均要予先經過酸洗處理，但製造高檔音響器材的環型變壓器，嚴格來講還是採用無拼接的矽鋼片為最好，其工藝質量會更有保障。

五、變壓器中的矽鋼片材料有什麼講究?

由於矽鋼在交變磁場中的損耗很小，所以變壓器主要都是採用矽鋼片來作磁性材料。矽鋼片可分為熱軋和冷軋兩類，冷軋矽鋼帶由於具有較高的導磁係數和較低的損耗，因此用來製作變壓器具有體積小、重量輕、效率高的優勢。熱軋矽鋼帶的性能則略遜色於冷軋矽鋼帶。

普通的EI型變壓器是將矽鋼板沖製成0.35–0.5mm厚的E型和I型片子，經過熱處理後再插入繞組線包內，這類鐵芯以使用熱軋矽鋼片居多(含矽量很高的優質矽鋼片型號為D41.D42.D43.D301)。環型和C型變壓器的鐵芯則是採用冷軋矽鋼帶經卷繞而成形，其中C型變壓器系經熱處理浸漆後再切開製成。

變壓器的漏電感是由未穿過初、次級線圈的磁通產生的，這些磁通穿過空氣而自成閉合磁路。增強變壓器初、次級間的耦合密度可以減小漏感。良好的變壓器其漏感應不超過初級線圈電感的1/100，高保真Hi–Fi用的膽機輸出變壓器則不應超過1/500。

磁禁止

人造衛星遠離地面幾千至幾萬千米，為了使各種資料正確無誤發回地球，應避免衛星上的各種儀器間的相互干擾和宇宙磁場的影響；在電信技術中，有些通信設備的線圈會產生互感；各種精密儀器儀表，為保持精確，必須避免雜散磁場和地磁場的影響，這一切必須用到磁禁止。怎樣進行磁禁止？可以先做一個簡單實驗研究一下。

拿1塊銅板（或1張厚紙板）放在1塊永久磁鐵下面一定距離處，桌上放一根鐵針，使永久磁鐵和銅板（或厚紙板）一起慢慢往下移動，當永久磁鐵離桌面一定高度時，鐵針就被吸到銅板（或厚紙板）上，記下這個高度。

將銅板換成鐵板，重複上述實驗，這時永久磁鐵必須放得離鐵針更近時才能把鐵針吸到鐵板上，這表明鐵板擋住了一部分磁感線。如果用的是純鐵板，永久磁鐵必須放得更近才能吸起鐵針。這表明純鐵板擋住了更多的磁感線。

如用純鐵罩把永久磁鐵完全包圍起來，互相不接觸，即使鐵針再靠近一些純鐵罩，也不能被吸起來。這是因為銅板或厚紙板是非磁性材料，磁感線可以毫無阻擋地穿過它們，所以鐵針很容易吸起來。鐵板是磁性材料，它的磁導率較大，有良好的導磁作用，凡進入鐵板的磁感線大部分集中在鐵板里了。將純鐵做成禁止罩，把永久磁鐵封閉起來，永久磁鐵的磁感線絕大部分都集中在純鐵禁止罩內。禁止罩越厚，禁止效果越好。如果永久磁鐵或其他能夠產生磁場的物體置於純鐵禁止罩外面，則罩外的磁感線也基本上不能進入罩內，對於罩內的物體同樣可以免受罩外磁場的影響，從而達到了禁止目的。

對於高頻交變磁場，情況就迥然不同了。銅和鋁等導電性能良好的金屬反而是理想的磁禁止材料。銅罩之所以能夠禁止高頻交變磁場，其原因在於高頻交變磁場能在銅罩上引起很大的渦流，由於渦流的去磁作用，銅罩處的磁場大大減弱，以致罩內的高頻交變磁場不能穿出罩外。同樣道理，罩外的高頻交變磁場也不能穿入罩內，從而達到磁禁止的目的。通常金屬的電阻率越小，引起的渦流越大，用這種金屬做成的禁止罩禁止效果越好。鐵等磁性材料的電阻率一般都較大，引起的渦流就小，去磁作用就小；另一方面，磁性材料的高頻功率損耗大，禁止效果差，因此禁止高頻交變磁場時不採用磁性材料。

禁止的原理是相同的。但是在高頻情況下，目前還沒有導磁率很高的材料用於禁止。在低頻狀態下磁導率很高的材料，到了高頻狀態，磁導率就變得很低了。即使專用的高頻鐵氧體，也很難超過100，與低頻下矽鋼片或者純鐵數千上萬的磁導率相比差的很多，不能有效地聚集磁場。同時，這些材料都是一次性成型材料，燒制完成以後不能二次加工以適應不同的需要。因此，才不得不使用渦流損耗、反電動勢產生反向磁場的方式來實現禁止。而產生渦流最好的材料，就是如純銅、純鋁等低電阻率的材料。

變壓器用途：

變壓器有鐵芯和線圈組成。變壓器線圈分初級線圈和次級線圈.在初級線圈中通交流電時。變壓器鐵芯就產生了交變的磁場.次級線圈就感應出與初級頻率相同的交流電。變壓器線圈的圈數比等於電壓比.例如一個變壓器的初級線圈是880圈。次級是88圈.在初級接入220V電壓。次級就會輸出22V的交流電壓.變壓器不僅可以降壓也可升壓。遠距離輸電一般都用變壓器升高電壓.在用電處再用變壓器降到我們所需要的電壓

直流變壓器的說法不對。直流電不能變壓.直流電要變換電壓首先要用電子元件將直流電變為交流電，然後用變壓器變換電壓。這個設備叫逆變器.

農網和城網經大力改造後，配變的性能和運行質量雖有所改觀，但仍有較大的隱患，大致存在以下幾個問題：

1．根據目前城農網的普遍特點，負載率在大多數時間內為30－40%，但在高峰時，會經常超負荷運行。一方面，有很多不確定因素，例如，夏天持續高溫，空調負荷猛增，農忙或抗旱期間，農網負荷驟增，都有可能使配變短時過載100%；另一方面，高速發展的經濟成長帶來工業和居民用電需求的增長速度超過電網的建設速度，過載現象一時難以避免。

2．配變雖有報警和保護裝置，但即使報警或跳閘後也無法在短時間內更換變壓器，結果造成配變持續超負荷以致燒毀。

3．過載配變的最大隱患是可能發生火災，並且在燃燒時產生有害氣體。

4．隨著兩網改造和電網不斷發展，配電變壓器用量劇增，配變使用壽命期後的環保、回收問題，將成為一個嚴峻課題。

5．箱變在城市供用電中大批使用，目前配套的變壓器有油變也有乾變，油變缺陷之一，就是油老化，絕緣性能下降，維護換油困難；乾變的缺陷是防護等級低不宜戶外運行。由於箱變內環境溫度高，供電部門對其中變壓器的負載能力憂心忡忡，難以確定其滿載和過載的能力，一旦超負荷出現故障，調換變壓器更為困難。

國外的電網也曾有這樣的經歷，在20世紀60年代至70年代初，歐美在經濟膨脹時期建設配電網路之初，配電變壓器負載率僅為40%至50%。隨著經濟的高速增長，這些電網系統變得陳舊或不堪重負，尤其是配電變壓器的負載率持續增長，變壓器經常過載，導致故障上升，增容費用也大大增加。

國外常用兩種方法來解決上述問題：其一，採用nomex 絕緣紙和普通油配合的混合絕緣技術對傳統變壓器進行改造，改造後的設備容量顯著提高。電力公司可以更靈活地運行這些設備，負載下降時損耗較低，負載高峰期又可提供較大的容量。已經認可和實施增容改造的國家有：美國、英國、印度、加拿大、澳大利亞和德國等十幾個國家；其二，以nomex 絕緣紙和高燃點油配合生產高燃點油變壓器。

20世紀80年代，法國開發使用矽油和nomex 絕緣紙材料的柱上變壓器，其廣泛運用在人員擁擠的重要區域。國內電力機車上的機載變壓器也有採用nomex 絕緣紙和矽油組合的絕緣系統的，已有多年運行經驗。由於可持續發展戰略和當今環保的要求，近年來，國內外製造廠及專家不斷探索，採用nomex 絕緣紙和清潔可分解的高燃點β油製造出安全、環保的配電變壓器將有效地減少和消除隱患。

杜邦nomex 絕緣紙絕緣耐熱等級為c級（即220℃），燃點在限氧指數以下，壽命期後可分解回收，絕緣性能和機械強度遠遠優於普通電纜紙。用nomex 絕緣紙製造生產的敞開式乾變因其安全、環保的特性，近年來被國內用戶廣泛認可和接受。β油是由美國dsi公司生產的一種性能優良的高科技環保油，其最大的特點是燃點高，防火性好（公安部消防科研所測試，其燃點為310℃，而普通油為165℃），它是從石油中提煉出來的，其成分為100%碳氫化合物，可完全生物降解，無毒性，對人體和環境無害，可循環利用，而且與變壓器中其他材料具有相容性，與常規油可以混合使用。

β油與杜邦耐熱達220℃的nomex 絕緣紙配合製造的油變，符合美國標準nec450－23。目前，在美國國家實驗室、五角大樓、空軍基地、國家海岸護衛隊、海軍、航空總署等地都使用這種變壓器，且運行良好。在使用高燃點油變壓器的場所，發生火災和爆炸的機率大大降低。這種新型變壓器近幾年在美國得到迅速發展，已占到電力變壓器的5%而且比例還在上升。國際電工委員會也正在考慮制定這種利用高耐溫絕緣材料作為絕緣系統的配電變壓器的設計導則。

nomex 絕緣紙β油變，它的優點是安全、防火、運行費用小及環保性能好，最大特點是可靠性強。使用這種nomex 絕緣紙β油變，將會大大改變目前的配變狀況。

1．短期超負荷不會出事，經過計算和試驗，超負荷12個小時運行，其線圈和油的熱點溫度均低於其耐溫等級，不會損傷其絕緣壽命。

2．長期使用可免換油、免維護，克服現有普通油變缺點，節約運行成本。

3．β油與普通變壓器油相比，其粘度明顯高於普通變壓器油；而且變壓器油箱設有獨特的壓力釋放裝置，運行中不會過壓，因此不易滲漏。

4．具有獨特的安全防火特性，降低了運行風險

5．nomex 絕緣紙β油變壓器具有乾變的優點，既適用於安全、防火的高層建築，又適宜戶外運行。

6．數量龐大的配電變壓器，使用壽命期後材料的回收和循環使用以及廢棄物的生物降解是可持續發展和環保的要求，而nomex 絕緣紙在壽命期後可生物降解，β油本身的工作溫度遠遠低於其耐溫等級，因此可經過處理再循環使用，處理後的廢棄物可被土壤中的微生物分解並無毒性，因此不會在環境中長期聚集而造成污染。

利用新材料、新技術製造新型配變，以消除配變安全隱患和環保問題值得人們探討

檢查規定

1 日常巡視每天應至少一次，夜間巡視每周應至少一次。

2 下列情況應增加巡視檢查次數：

1)首次投運或檢修、改造後投運72h內。

2)氣象突變（如雷雨、大風、大霧、大雪、冰雹、寒潮等）時。

3)高溫季節、高峰負載期間。

4)變壓器過載運行時。

3 變壓器日常巡視檢查應包括以下內容：

1)油溫應正常，應無滲油、漏油，儲油櫃油位應與溫度相對應。

2)套管油位應正常，套管外部應無破損裂紋、無嚴重油污、無放電痕跡及其它異常現象。

3)變壓器音回響正常。

4)散熱器各部位手感溫度應相近，散熱附屬檔案工作應正常。

5)吸濕器應完好，吸附劑應乾燥。

6)引線接頭、電纜、母線應無發熱跡象。

7)壓力釋放器、安全氣道及防爆膜應完好無損。

8)分接開關的分接位置及電源指示應正常。

9)氣體繼電器內應無氣體。

10)各控制箱和二次端子箱應關嚴，無受潮。

11)乾式變壓器的外表應無積污。

12)變壓器室不漏水，門、窗、照明應完好，通風良好，溫度正常。

13)變壓器外殼及各部件應保持清潔。

保護方法

配電變壓器保護存在的問題及解決方法10 kV配電變壓器保護存在的問題10 kV配電變壓器的保護配置主要有斷路器、負荷開關或負荷開關加熔斷器等。負荷開關投資省，但不能開斷短路電流，很少採用；斷路器技術性能好，但設備投資較高，使用複雜，廣泛套用不現實；負荷開關加熔斷器組合的保護配置方式，既可避免採用操作複雜、價格昂貴的斷路器，彌補負荷開關不能開斷短路電流的缺點，又可滿足實際運行的需要，該配置可作為配電變壓器的保護方式。但對於容量比較大的配電變壓器，配備有瓦斯繼電器，需要斷路器可與瓦斯繼電器相配合，才能對變壓器進行有效的保護，必要時還應有零序保護，這些問題都是值得注意的問題。

解決辦法：無論在10 kV環網供電單元，還是在終端用戶高壓配電單元中，採用負荷開關加高遮斷容量後備式限流熔斷器組合的保護配置，既可提供額定負荷電流，又可斷開短路電流，並具備開合空載變壓器的性能，能有效保護配電變壓器。為此，推薦採用負荷開關加高遮斷容量後備式限流熔斷器組合的配置，作為配電變壓器保護的保護方式。標準GB 14285《繼電保護和安全自動裝置技術規程》規定，選擇配電變壓器的保護設備時，當容量等於或大於800 kVA，應選用帶繼電保護裝置的斷路器。對於這個規定，可以理解為基於以下兩方面的需要。配電變壓器容量達到800 kVA及以上時，過去大多使用油浸變壓器，並配備有瓦斯繼電器，使用斷路器可與瓦斯繼電器相配合，從而對變壓器進行有效地保護。對於裝置容量大於800kVA的用戶，因種種原因引起單相接地故障導致零序保護動作，從而使斷路器跳閘，分隔故障，不至於引起變電所的饋線斷路器動作，影響其他用戶的正常供電。標準還明確規定，即使單台變壓器未達到此容量，但如果用戶的配電變壓器的總容量達到800 kVA時，亦要符合此要求。