变压器工作原理是什么_变压器常见故障有哪些

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变压器工作原理是什么

变压器把一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级,核心在于电磁感应。当一次绕组接入交流电源,铁芯中产生交变磁通,磁通穿过二次绕组,在二次侧感应出电动势,实现电压变换。

变压器工作原理是什么_变压器常见故障有哪些
(图片来源网络,侵删)

电磁感应如何完成能量传递?

一次绕组电流I₁在铁芯内建立磁通Φ,Φ与匝数N成正比;二次绕组匝数N₂不同,感应电压U₂=4.44fN₂Φ。若N₂>N₁,U₂>U₁,升压;反之则降压。整个过程无机械运动,**效率高达98%以上**。


变压器常见故障有哪些

运行中常见故障可分为**内部故障**与**外部故障**两大类,早期识别可大幅降低停电损失。

内部故障:绕组与绝缘

  • **匝间短路**:局部过热,油色谱分析可发现乙炔超标。
  • **层间击穿**:绝缘老化或雷击过电压导致,需吊芯检查。
  • **铁芯多点接地**:环流引起局部温升,用钳形电流表测接地线电流>100 mA即异常。

外部故障:套管与冷却系统

  • **套管闪络**:污秽或裂纹造成,夜间可见电晕蓝光。
  • **油泵停转**:冷却效率下降,油温升至85 ℃报警。
  • **呼吸器硅胶变色**:受潮后硅胶由蓝变粉红,需及时更换。

如何判断变压器是否过载

现场可用三种方法快速判断:

  1. **红外测温**:外壳热点温度与环境温差>20 K即过载。
  2. **电流比对**:实测电流/额定电流×100%>105%持续运行需降载。
  3. **油位观察**:油温每升高10 ℃油位上升约5 cm,异常升高可能过载。

变压器日常巡检清单

巡检项目正常标准异常处理
油位计在油温对应刻度±5%内补油或查渗漏
瓦斯继电器无气体、无动作信号取气样分析
接地引下线无锈蚀、断股打磨或更换

变压器噪声突然变大怎么办

先自问:是机械松动还是电气激励?

答:用木棒顶紧外壳,若噪声明显降低,说明**紧固件松动**;若噪声随负荷增减而变,则是**磁致伸缩加剧**,需检查电压波形是否畸变。

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变压器寿命如何延长

关键在控制**热点温度**与**水分含量**:

  • 保持冷却器清洁,每年至少冲洗两次散热片。
  • 投运前做真空干燥,水分<10 ppm。
  • 使用抗氧化剂,抑制油质酸值增长。

干式变压器与油浸式变压器故障差异

干式变压器无油,故障集中在绕组树脂开裂风机失效;油浸式则多因绝缘油劣化引发故障。前者适合室内,后者户外更经济。


变压器故障应急处理流程

  1. 立即停运,切断高低压侧电源。
  2. 启用备用变压器,恢复供电。
  3. 取油样、气样,送实验室色谱分析。
  4. 根据报告制定检修方案,重大故障返厂。

为什么新变压器投运前要做冲击试验

自问:难道出厂试验还不够?

答:冲击试验模拟雷电波和操作过电压,验证绝缘裕度。现场运输可能产生潜伏缺陷,冲击三次可暴露匝间弱点,避免投运后突发击穿。


变压器经济运行区间

负载率在**40%–70%**时综合损耗最低。低于30%空载损耗占比高,高于85%铜损急剧上升。调度时可并联运行,使总负荷落在最优区间。

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