一次设备讲义

1、概 述电气设备分电气一次设备和电气二次设备。 电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的设备，经由这些设备完成生产电能并把电能输送到用户的任务。一次设备对运行的可靠性和检修要求比较高，所占投资比例较大。电气一次设备主要包括： (1)生产和转换电能的设备：如发电机是将机械能转变为电能的设备，电动机是将电能转变为机械能的设备，变压器是使电压升高或降低的设备。 (2)接通或断开电路的开关设备：是用于正常或事故时将电路闭合或断开的设备，如断路器、隔离开关、熔断器等。 (3)限制故障电流和防御过电压的设备：如限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷器等。 (4)直流设备：包括直流发电机组、蓄电池、直流

2、屏、整流设备等。 电气二次设备是指对电气一次设备的工作进行监视、测量、操作、控制和保护的设备，二次设备对一次设备运行的可靠性和安全性有着十分重要的作用，主要包括： (1)互感器：如电压互感器、电流互感器。 (2)测量装置：如电压、电流、功率因数、电能等计量及数据采集装置等。 (3)继电保护、自动化装置及监控设备等。 变压器英文名称： Transformer 变压器的简介变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯。

3、 变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。 一般指连接交流电源的线圈称之为一次线圈(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为一次电压.。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈问的匝数比所决定的。因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。 大部份的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部份磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦

4、合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，吾人可以如是说，倘无变压器，则现代工业实无法达到目前发展的现况。 电子变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能

5、力，其中有些部份属放大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。 各种电子装备常用到变压器，理由是：提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗，但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下，维持或修饰波形与频率响应。阻抗其中之一项重要概念，亦即电子学特性之一，其乃预设一种设备，即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时，其间即使用到一种设备-变压器。 对于电子装置而言，重量和空间通常是一项努力追求之目标，至于效率、安全性与可靠性，更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重量和空间外，另一方面在可靠

6、性方面，它亦是衡量因子中之一要项。 因为上述与其它应用方面的差别，使得电力变压器并不适合应用于电子电路上。 变压器技术参数变压器技术参数变压器技术参数变压器技术参数，对不同类型的变压器都有相应的技述要求，可用相应的技述参数表示。如电源变压器的主要技述参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。 A.电压比电压比电压比电压比：变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级.在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2&

7、gt;N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2<N1时，其感应电动势低于初级电压，这种变压器称为降变压器.初级次级电压和线圈圈数间具有下列关系：式中n称为电压比(圈数比).当n<1时，则N1>N2，V1>V2，该变压器为降压变压器.反之则为升压变压器。B.变压器的效率变压器的效率变压器的效率变压器的效率在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，叫做变压器的效率，即= x100% 式中为变压器的效率;P1为输入功率，P2为输出功率。当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时，效率等于100%，变压器将不产生任何损耗.但实际上这种变

8、压器是没有的.变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损。铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗.由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。变压器的铁损包括两个方面.一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗.另一是涡流损耗，当变压器工作时.铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流.涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗

9、。变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗与输出功率就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。变压器的功率变压器的功率变压器的功率变压器的功率 变压器铁心磁通和施加的电压有关。在电流中励磁电流不会随着负载的增加而增加。虽然负载增加铁心不会饱和，将使线圈的电阻损耗增加，超过额定容量由于线圈产生的热量不能及时的散出，线圈会损坏，假如你用的线圈是由超导材料组成，电流增大不会引起发热，但变压器内部还有漏磁引起的阻抗，但电流增大，输出电压会下降，电流越大，输出电压越低，所以变压器输出功率不可能是无限的。假如你又说了，变压器没有阻抗，那么当变压器流过电流时会产生特别大电动力，

10、很容易使变压器线圈损坏，虽然你有了一台功率无限的变压器但不能用。只能这样说，随着超导材料和铁心材料的发展，相同体积或重量的变压器输出功率会增大，但不是无限大！怎样判别电源变压器参数怎样判别电源变压器参数怎样判别电源变压器参数怎样判别电源变压器参数。 电源变压器标称功率、电压、电流等参数的标记，日久会脱落或消失。有的市售变压器根本不标注任何参数。这给使用带来极大不便。下面介绍无标记电源变压器参数的判别方法。此方法对选购电源变压器也有参考价值。 一、识别电源变压器 1.从外形识别 常用电源变压器的铁芯有形和形两种。形铁芯变压器呈壳式结构（铁芯包裹线圈），采用、优质硅钢片作铁芯，应用广泛。形铁芯变压

11、器用冷轧硅钢带作铁芯，磁漏小，体积小，呈芯式结构（线圈包裹铁芯）。 2.从绕组引出端子数识别 电源变压器常见的有两个绕组，即一个初级和一个次级绕组，因此有四个引出端。有的电源变压器为防止交流声及其他干扰，初、次级绕组间往往加一屏蔽层，其屏蔽层是接地端。因此，电源变压器接线端子至少是个。 3.从硅钢片的叠片方式识别 形电源变压器的硅钢片是交*插入的，片和片间不留空气隙，整个铁芯严丝合缝。音频输入、输出变压器的片和片之间留有一定的空气隙，这是区别电源和音频变压器的最直观方法。至于形变压器，一般都是电源变压器。 二、功率的估算 电源变压器传输功率的大小，取决于铁芯的材料和横截面积。所谓横截面积，不论

12、是形壳式结构，或是形芯式结构（包括形结构），均是指绕组所包裹的那段芯柱的横断面（矩形）面积。在测得铁芯截面积之后，即可按21.5估算出变压器的功率。式中的单位是cm²。 例如：测得某电源变压器的铁芯截面积7 cm²，估算其功率，得21.5721.533剔除各种误差外，实际标称功率是30。 三、各绕组电压的测量要使一个没有标记的电源变压器利用起来，找出初级的绕组，并区分次级绕组的输出电压是最基本的任务。现以一实例说明判断方法。 例：已知一电源变压器，共个接线端子。试判断各绕组电压。 第一步：分清绕组的组数，画出电路图。用万用表×挡测量，凡相通的端子即为一个绕组。现测

13、得：两两相通的有组，三个相通的有组，还有一个端子与其他任何端子都不通。照上述测量结果，画出电路图，并编号。从测量可知，该变压器有个绕组，其中标号、的是一带抽头的绕组，号端子与任一绕组均不相通，是屏蔽层引出端子。第二步：确定初级绕组。对于降压式电源变压器，初级绕组的线径较细，匝数也比次级绕组多。因此，像图这样的降压变压器，其电阻最大的是初级绕组。第三步：确定所有次级绕组的电压。在初级绕组上通过调压器接入交流电，缓缓升压直至。依次测量各绕组的空载电压，标注在各输出端。如果变压器在空载状态下较长时间不发热，说明变压器性能基本完好，也进一步验证了判定的初级绕组是正确的。四、各次级绕组最大电流的确定变压

14、器次级绕组输出电流取决于该绕组漆包线的直径。漆包线的直径可从引线端子处直接测得。测出直径后，依据公式2，可求出该绕组的最大输出电流。式中的单位是mm。变压器的原理图1是变压器的原理简体图，当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通1，它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为

15、“空载电流”。如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通2，2的方向与1相反，起了互相抵消的作用，使铁芯中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加，1也增加，并且1增加部分正好补充了被2所抵消的那部分磁通，以保持铁芯里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯流动，因为铁芯本身也是

16、导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流，好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以它的输出功率永远小于输入功率，为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述，=输出功率/输入功率。变压器的材料变压器的材料变压器的材料变压器的材料 编辑

17、本段 要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识，为此这里我就介绍一下这方面的知识。1. 铁芯材料变压器使用的铁芯材料主要有铁片、低硅片，高硅片，的钢片中加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片，变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000，高硅片为12000-16000。2.绕制变压器通常用的材料绕制变压器通常用的材料绕制变压器通常用的材料绕制变压器通常用的材料，漆包线，纱包线，丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，

18、是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用QZ型号的高强度的聚脂漆包线。3.绝缘材料绝缘材料绝缘材料绝缘材料 在绕制变压器中，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料，一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离，绕阻间可用黄腊布作隔离。4.浸渍材料浸渍材料浸渍材料浸渍材料 变压器绕制好后，还要过最后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命，一般情况下，可采用甲酚清漆作为浸渍材料。常用变压器的种类及特点一般常用变压器的分类可归纳如下： (1)按相数分按相数分按相数分按相数分： 单相变压

19、器：用于单相负荷和三相变压器组。 三相变压器：用于三相系统的升、降电压。 (2)按冷却方式分按冷却方式分按冷却方式分按冷却方式分： 干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。 油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 (3)按用途分按用途分按用途分按用途分： 电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。 仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。 试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。 特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。 (4)按绕组形式分： 双绕组变压器：用于连接电力系统中

20、的两个电压等级。 三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。 自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。 (5)按铁芯形式分按铁芯形式分按铁芯形式分按铁芯形式分： 芯式变压器：用于高压的电力变压器。 壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。变压器的比较变压器的制作中变压器的制作中变压器的制作中变压器的制作中，线圈的机器绕制和手工绕制各有什么优缺点线圈的机器绕制和手工绕制各有什么优缺点线圈的机器绕制和手工绕制各有什么优缺点线圈的机器绕制和手工绕制各有什么优缺点? 机器绕制变压器的

21、优点是效率高且外观成形漂亮，但绕制高个子小洞眼的环型变压器却比较麻烦，而且在绝缘处理工艺的可靠性方面反不如手工绕制到位。手工绕制可以将变压器的漏磁做得非常小，其在绕制过程中能针对线圈匝数的布局随时予以调整，所以真正的HiEND变压器一定是纯手工绕制，纯手工绕制的唯一缺点是效率低、速度慢。 二、环型、EI型、R型、C型几种电源变压器哪一种最好型几种电源变压器哪一种最好? 它们各有其优缺点而不存在谁最好之说，所以严格来讲哪一种变压器都可以做得最好。从结构上来讲，环型能够做到漏磁最小，但声音听感方面EI型则可以把中频密度感做得更好一些。单就磁饱和而言，EI型要比环型强，但在效率上则环型又优于EI型。

22、尽管如此，其问题的关键还是在于你能不能扬长避短而将它们各自的优点充分发挥出来，而这才是做好变压器的最根本。目前的进口放大器中，环型变压器的应用仍然是主流，这基本说明了一个问题。发烧友对变压器的评价要客观公正，你不能拿一个没做好的东西作参考而说它不好。有人说环型变压器容易磁饱和，那你为什么不去想办法把它做到不容易磁饱和?而原本通过技术手段是可以做到这一点的。不下足功夫或者一味地为了省成本，那它当然就容易磁饱和了。同理，只要你认真制作，EI型变压器的效率也是能做到很高的。变压器的品质好坏对声音的影响很大，因为变压器的传输能量与铁芯、线圈密切关联，其传递速率对声音的影响起决定性作用。像EI型变压器，

23、人们通常觉得它的中频比较厚，高频则比较纤细，为什么呢?因为它的传输速度相对比较慢。而环型呢?低频比较猛，中高频则又稍弱一点，为什么?因为它传输速度比较快，但是如果通过有效的结构改变，你就可以把环型和EI型都做得非常完美，所以关键还是要看你怎么做。 不过至少可以肯定一点的是，R型变压器不是太容易做好。用它来做小电流的前级功放和CD唱机电源还可以，如果用来做后级功放的电源，则有比较严重的缺陷。因为R型变压器本身的结构形式不太容易改变，而环型和EI型则相对容易通过改变结构来达到靓声目的。采用R型变压器制作的功率放大器电源，通常声音很板结而匮乏灵气，低频往往没有弹跳力而显得较硬。三、变压器铁芯的硅钢片

24、含硅量越大就越好吗变压器铁芯的硅钢片含硅量越大就越好吗变压器铁芯的硅钢片含硅量越大就越好吗变压器铁芯的硅钢片含硅量越大就越好吗? 未见得，矽钢片含硅量的大小对变压器的质量影响不是很大，而有取向和无取向则和铁芯的型号有关系。其次，即使是同样型号的铁芯如果你工艺处理不好，那品质差别也是很大的，其差别有时甚至高达百分之四五十。好的铁芯而同样的材料其热处理和线卷绕制工艺十分关键，良好的热处理只需很小的10mA激磁电流就能达到15000高斯，而不好的热处理则可能要50mA的激磁电流才能达到相应的15000高斯，这二者之间的悬殊差别是很大的。从专业的角度来判断铁芯的好与不好，主要是通过激磁电流、铁损耗、饱

25、和参数几项指标来进行综合性评价。 四、环型变压器的带式硅钢片若采用了拼接工艺环型变压器的带式硅钢片若采用了拼接工艺环型变压器的带式硅钢片若采用了拼接工艺环型变压器的带式硅钢片若采用了拼接工艺，是不是就意味着品质肯定不好是不是就意味着品质肯定不好是不是就意味着品质肯定不好是不是就意味着品质肯定不好? 还不能一概而论，但是拼接的断位头不易太多，因为多一个断位就多了一个漏磁点，所以接头点最好不要超过23个。制作工艺上凡断头拼接均要予先经过酸洗处理，但制造高档音响器材的环型变压器，严格来讲还是采用无拼接的矽钢片为最好，其工艺质量会更有保障。五、变压器中的硅钢片材料有什么讲究变压器中的硅钢片材料有什么讲

26、究变压器中的硅钢片材料有什么讲究变压器中的硅钢片材料有什么讲究? 由于硅钢在交变磁场中的损耗很小，所以变压器主要都是采用硅钢片来作磁性材料。硅钢片可分为热轧和冷轧两类，冷轧硅钢带由于具有较高的导磁系数和较低的损耗，因此用来制作变压器具有体积小、重量轻、效率高的优势。热轧硅钢带的性能则略逊色于冷轧硅钢带。 普通的EI型变压器是将硅钢板冲制成0.350.5mm厚的E型和I型片子，经过热处理后再插入绕组线包内，这类铁芯以使用热轧硅钢片居多(含硅量很高的优质硅钢片型号为D41、D42、D43、D301)。环型和C型变压器的铁芯则是采用冷轧硅钢带经卷绕而成形，其中C型变压器系经热处理浸漆后再切开制成。

27、变压器的漏电感是由未穿过初、次级线圈的磁通产生的，这些磁通穿过空气而自成闭合磁路。增强变压器初、次级间的耦合密度可以减小漏感。良好的变压器其漏感应不超过初级线圈电感的1/100，高保真HiFi用的胆机输出变压器则不应超过1/500。 判断音响用变压器硅钢片质量高低的重要参数之一是硅钢片的最大磁力线密度。常用的几种优质硅钢片型号如下D41D42，最大磁力线密度(单位GS高斯)1000012000GS;D43，最大磁力线密度1100012000GS;D301，最大磁力线密度1200014000GS。 变压器的检测变压器的检测变压器的检测变压器的检测一、中周变压器的检测中周变压器的检测中周变压器的检

28、测中周变压器的检测：A、将万用表拨至R×1挡，按照中周变压器的各绕组引脚排列规律，逐一检查各绕组的通断情况，进而判断其是否正常。B、检测绝缘性能：将万用表置于R×10k挡，做如下几种状态测试：(1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值；(2)初级绕组与外壳之间的电阻值；(3)次级绕组与外壳之间的电阻值。上述测试结果分出现三种情况：(1)阻值为无穷大：正常；(2)阻值为零：有短路性故障； (3)阻值小于无穷大，但大于零：有漏电性故障。二、电源变压器的检测电源变压器的检测电源变压器的检测电源变压器的检测A、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘

29、材料是否有烧焦痕迹，铁芯紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。 B、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁芯与初级，初级与各次级、铁芯与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。 C、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。 D、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 E、空载电

30、流的检测。 (1)直接测量法。将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(500mA，串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的1020。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。 (2)间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10/5W的电阻，次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空=U/R。 F、空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空

31、载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组±10，低压绕组±5，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应±2。 G、一般小功率电源变压器允许温升为4050，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。 H、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端必须正确连接，不能搞错。否则，变压器不能正常工作。I.电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线

32、圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁芯会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。 国内四大变压器制造厂商为：沈阳变压器厂（2004年被特变电工股份有限公司兼并），西安变压器厂，保定变压器厂，特变电工股份有限公司，国外有名的公司有西门子，ABB等。 变压器磁屏蔽人造卫星远离地面几千至几万千米，为了使各种资料正确无误发回地球，应避免卫星上 的各种

33、仪器间的相互干扰和宇宙磁场的影响；在电信技术中，有些通信设备的线圈会产生互感；各种精密仪器仪表，为保持精确，必须避免杂散磁场和地磁场的影响，这一切必须用到磁屏蔽。怎样进行磁屏蔽？可以先做一个简单实验研究一下。 拿1块铜板（或1张厚纸板）放在1块永久磁铁下面一定距离处，桌上放一根铁针，使永久磁铁和铜板（或厚纸板）一起慢慢往下移动，当永久磁铁离桌面一定高度时，铁针就被吸到铜板（或厚纸板）上，记下这个高度。 将铜板换成铁板，重复上述实验，这时永久磁铁必须放得离铁针更近时才能把铁针吸到铁板上，这表明铁板挡住了一部分磁感线。如果用的是纯铁板，永久磁铁必须放得更近才能吸起铁针。这表明纯铁板挡住了更多的磁感

34、线。 如用纯铁罩把永久磁铁完全包围起来，互相不接触，即使铁针再靠近一些纯铁罩，也不能被吸起来。这是因为铜板或厚纸板是非磁性材料，磁感线可以毫无阻挡地穿过它们，所以铁针很容易吸起来。铁板是磁性材料，它的磁导率较大，有良好的导磁作用，凡进入铁板的磁感线大部分集中在铁板里了。将纯铁做成屏蔽罩，把永久磁铁封闭起来，永久磁铁的磁感线绝大部分都集中在纯铁屏蔽罩内。屏蔽罩约厚，屏蔽效果越好。如果永久磁铁或其他能够产生磁场的物体置于纯铁屏蔽罩外面，则罩外的磁感线也基本上不能进入罩内，对于罩内的物体同样可以免受罩外磁场的影响，从而达到了屏蔽目的。 对于高频交变磁场，情况就迥然不同了。铜和铝等导电性能良好的金属反

35、而是理想的磁屏蔽材料。铜罩之所以能够屏蔽高频交变磁场，其原因在于高频交变磁场能在铜罩上引起很大的涡流，由于涡流的去磁作用，铜罩处的磁场大大减弱，以致罩内的高频交变磁场不能穿出罩外。同样道理，罩外的高频交变磁场也不能穿入罩内，从而达到磁屏蔽的目的。通常金属的电阻率越小，引起的涡流越大，用这种金属做成的屏蔽罩屏蔽效果越好。铁等磁性材料的电阻率一般都较大，引起的涡流就小，去磁作用就小；另一方面，磁性材料的高频功率损耗大，屏蔽效果差，因此屏蔽高频交变磁场时不采用磁性材料。 屏蔽的原理是相同的。但是在高频情况下，目前还没有导磁率很高的材料用于屏蔽。在低频状态下磁导率很高的材料，到了高频状态，磁导率就变得

36、很低了。即使专用的高频铁氧体，也很难超过100，与低频下硅钢片或者纯铁数千上万的磁导率相比差的很多，不能有效地聚集磁场。同时，这些材料都是一次性成型材料，烧制完成以后不能二次加工以适应不同的需要。因此，才不得不使用涡流损耗、反电动势产生反向磁场的方式来实现屏蔽。而产生涡流最好的材料，就是如纯铜、纯铝等低电阻率的材料。 变压器用途： 变压器有铁芯和线圈组成.变压器线圈分初级线圈和次级线圈.在初级线圈中通交流电时.变压器铁芯就产生了交变的磁场.次级线圈就感应出与初级频率相同的交流电.变压器线圈的圈数比等于电压比.例如一个变压器的初级线圈是880圈.次级是88圈.在初级接入220V电压.次级就会输出

37、22V的交流电压.变压器不仅可以降压也可升压.远距离输电一般都用变压器升高电压.在用电处再用变压器降到我们所需要的电压 直流变压器的说法不对.直流电不能变压.直流电要变换电压首先要用电子元件将直流电变为交流电,然后用变压器变换电压.这个设备叫逆变器. 农网和城网经大力改造后，配变的性能和运行质量虽有所改观，但仍有较大的隐患，大致存在以下几个问题： 1.根据目前城农网的普遍特点，负载率在大多数时间内为，但在高峰时，会经常超负荷运行。一方面，有很多不确定因素，例如，夏天持续高温，空调负荷猛增，农忙或抗旱期间，农网负荷骤增，都有可能使配变短时过载；另一方面，高速发展的经济增长带来工业和居民用电需求的

38、增长速度超过电网的建设速度，过载现象一时难以避免。 2.配变虽有报警和保护装置，但即使报警或跳闸后也无法在短时间内更换变压器，结果造成配变持续超负荷以致烧毁。 3.过载配变的最大隐患是可能发生火灾，并且在燃烧时产生有害气体。4.随着两网改造和电网不断发展，配电变压器用量剧增，配变使用寿命期后的环保、回收问题，将成为一个严峻课题。5.箱变在城市供用电中大批使用，目前配套的变压器有油变也有干变，油变缺陷之一，就是油老化，绝缘性能下降，维护换油困难；干变的缺陷是防护等级低不宜户外运行。由于箱变内环境温度高，供电部门对其中变压器的负载能力忧心忡忡，难以确定其满载和过载的能力，一旦超负荷出现故障，调换变

39、压器更为困难。 国外的电网也曾有这样的经历，在世纪年代至年代初，欧美在经济膨胀时期建设配电网络之初，配电变压器负载率仅为至。随着经济的高速增长，这些电网系统变得陈旧或不堪重负，尤其是配电变压器的负载率持续增长，变压器经常过载，导致故障上升，增容费用也大大增加。 国外常用两种方法来解决上述问题：其一，采用 绝缘纸和普通油配合的混合绝缘技术对传统变压器进行改造，改造后的设备容量显著提高。电力公司可以更灵活地运行这些设备，负载下降时损耗较低，负载高峰期又可提供较大的容量。已经认可和实施增容改造的国家有：美国、英国、印度、加拿大、澳大利亚和德国等十几个国家；其二，以nomex绝缘纸和高燃点油配合生产高

40、燃点油变压器。 20世纪80年代，法国开发使用硅油和nomex绝缘纸材料的柱上变压器，其广泛运用在人员拥挤的重要区域。国内电力机车上的机载变压器也有采用nomex绝缘纸和硅油组合的绝缘系统的，已有多年运行经验。由于可持续发展战略和当今环保的要求，近年来，国内外制造厂及专家不断探索，采用nomex绝缘纸和清洁可分解的高燃点油制造出安全、环保的配电变压器将有效地减少和消除隐患。 杜邦nomex绝缘纸绝缘耐热等级为级（即220），燃点在限氧指数以下，寿命期后可分解回收，绝缘性能和机械强度远远优于普通电缆纸。用nomex绝缘纸制造生产的敞开式干变因其安全、环保的特性，近年来被国内用户广泛认可和接受。油

41、是由美国公司生产的一种性能优良的高科技环保油，其最大的特点是燃点高，防火性好（公安部消防科研所测试，其燃点为310，而普通油为165），它是从石油中提炼出来的，其成分为100碳氢化合物，可完全生物降解，无毒性，对人体和环境无害，可循环利用，而且与变压器中其他材料具有相容性，与常规油可以混合使用。 油与杜邦耐热达的nomex绝缘纸配合制造的油变，符合美国标准bec45023。目前，在美国国家实验室、五角大楼、空军基地、国家海岸护卫队、海军、航空总署等地都使用这种变压器，且运行良好。在使用高燃点油变压器的场所，发生火灾和爆炸的概率大大降低。这种新型变压器近几年在美国得到迅速发展，已占到电力变压器的

42、而且比例还在上升。国际电工委员会也正在考虑制定这种利用高耐温绝缘材料作为绝缘系统的配电变压器的设计导则。nomex绝缘纸油变，它的优点是安全、防火、运行费用小及环保性能好，最大特点是可靠性强。使用这种nomex绝缘纸油变，将会大大改变目前的配变状况。1.短期超负荷不会出事，经过计算和试验，超负荷个小时运行，其线圈和油的热点温度均低于其耐温等级，不会损伤其绝缘寿命。 2.长期使用可免换油、免维护，克服现有普通油变缺点，节约运行成本。3.油与普通变压器油相比，其粘度明显高于普通变压器油；而且变压器油箱设有独特的压力释放装置，运行中不会过压，因此不易渗漏。 4.具有独特的安全防火特性，降低了运行风险

43、；5. nomex绝缘纸油变压器具有干变的优点，既适用于安全、防火的高层建筑，又适宜户外运行。6.数量庞大的配电变压器，使用寿命期后材料的回收和循环使用以及废弃物的生物降解是可持续发展和环保的要求，而 绝缘纸在寿命期后可生物降解，油本身的工作温度远远低于其耐温等级，因此可经过处理再循环使用，处理后的废弃物可被土壤中的微生物分解并无毒性，因此不会在环境中长期聚集而造成污染。 利用新材料、新技术制造新型配变，以消除配变安全隐患和环保问题值得人们探讨。 相变压器是3个相同的容量单相变压器的组合.它有三个铁芯柱,每个铁芯柱都绕着同一相的2个线圈,一个是高压线圈,另一个是低压线圈. 三相变压器是电力工业

44、常用的变压器。 干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器，在电力系统中，一般汽机变、锅炉变、除灰变、除尘变、脱硫变等都是干式变，变比为6000V/400V，用于带额定电压380V的负载。 油浸式电力变压器,是以油作为变压器主要绝缘手段.用于两级电网之间、两区域电网之间联络。而且大量用于电厂、钢厂、铁路等大型机械制造业。 油浸式变压器：依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。一般升压站的主变都是油浸式的，变比20KV/500KV，或20KV/220KV，一般发电厂用于带动带自身负载（比如磨煤机，引风机，送风机、循环水泵等）的厂用变压器也是

45、油浸式变压器，它的变比是20KV/6KV。 三相油浸式电力变压器外形图三相油浸式电力变压器外形图三相油浸式电力变压器外形图三相油浸式电力变压器外形图1-铭牌；2-信号式温度计；3-吸湿器；4-油标；5-储油柜；6-安全气道 7-气体继电器；8-高压套管；9-低压套管；10-分接开关；11-油箱； 12-放油阀门；13-器身；14-接地板；15-小车。 电力变压器概述 电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感

46、应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以KVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。 供配电方式：10KV高压电网采用三相三线中性点不接地系统运行方式。 用户变压器供电大都选用Y/Yno结线方式的中性点直接接地系统运行方式，可实现三相四线制或五线制供电，如TN-S系统。 电力变压器主要部件及作用电力变压器主要部件及作用电力变压器主要部件及作用电力变压器主要部件及作用 普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯

47、柱上，内为低压绕组，外为高压绕组。（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上） 变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。 变压器二次有功功率一般变压器额定容量（KVA）×0.8（变压器功率因数）KW。 电力变压器主要有： A、吸潮器（硅胶筒）：内装有硅胶，储油柜（油枕）内的绝缘油通过吸潮器与大气连通，干燥剂吸收空气中的水分和杂质，以保持变压器内部绕组的良好绝缘性能；硅胶变色、变质易造成堵塞。 B、油位计：反映变压器的油位状态，一般在+20O左右，过高需放油，过低则加油；冬天温度低、负载轻时油位变化不大，或油

48、位略有下降；夏天，负载重时油温上升，油位也略有上升；二者均属正常。 C、油枕：调节油箱油量，防止变压器油过速氧化，上部有加油孔。 D、防爆管：防止突然事故对油箱内压力聚增造成爆炸危险。 E、信号温度计：监视变压器运行温度，发出信号。指示的是变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10。国标规定：变压器绕组的极限工作温度为105OC；（即环境温度为40OC时），上层温度不得超过95OC，通常以监视温度（上层油温）设定在85OC及以下为宜。 F、分接开关：通过改变高压绕组抽头，增加或减少绕组匝数来改变电压比。 ：U1/U2W1/W2，U1W2U2W1， ：U2U1W2/W1。 一般变压器均为无

49、载调压，需停电进行：常分、三挡+5%、0%、-5%（一次为10.5KV、10KV、0.95KV二次为380V、400V、420V），出厂时一般置于挡。 G、瓦斯信号继电器：（气体继电器）轻瓦斯、重瓦斯信号保护。上接点为轻瓦斯信号，一般作用于信号报警，以表示变压器运行异常；下接点为重瓦斯信号，动作后发出信号的同时使断路器跳闸、掉牌、报警；一般瓦斯继电器内充满油说明无气体，油箱内有气体时会进入瓦斯继电器内，达到一定程度时，气体挤走贮油使触点动作；打开瓦斯继电器外盖，顶上有二调节杆，拧开其中一帽可放掉继电器内的气体；另一调节杆是保护动作试验纽；带电操作时必须戴绝缘手套并强调安全。电力变压器的送电 A

50、、新变压器除厂家进行出厂试验外，安装竣工投运前均应现场吊芯检查；大修后也一样。（短途运输没有颠簸时可不进行，但应作耐压等试验） B、变压器停运半年以上时，应测量绝缘电阻，并做油耐压试验。 C、变压器初次投入应作5次全电压合闸冲击试验，大修后为3次同时应空载运行24h无异常，才能逐步投入负载；并做好各项记录。目的是为了检查变压器绝缘强度能否承受额定电压或运行中出现的操作过电压，也是为了考核变压器的机械强度和继电保护动作的可靠程度。 D、新装和大修后的变压器绝缘电阻，在同一温度下，应不低于制造厂试验值的70%。 E、为提高变压器的利用率，减少变损，变压器负载电流为额定电流的7585时较为合理。 电

51、力变压器巡检变配电所有人值班时，每班巡检一次，无人值班可每周一次，负荷变化激烈、天气异常、新安装及变压器大修后，应增加特殊巡视，周期不定。 A、负荷电流是否在额定范围之内，有无剧烈的变化，运行电压是否正常。 B、油位、油色、油温是否超过允许值，有无渗漏油现象。 C、瓷套管是否清洁，有无裂纹、破损和污渍、放电现象，接触端子有否变色、过热现象。 D、吸潮器中的硅胶变色程度是否已经饱和，变压器运行声音是否正常。 E、瓦斯继电器内有否空气，是否充满油，油位计玻璃有否破裂，防爆管的隔膜是否完整。 F、变压器外壳、避雷器、中性点接地是否良好，变压器油阀门是否正常。 G、变压器间的门窗、百叶窗铁网护栏及消防

52、器材是否完好，变压器基础有否变形。 电力变压器定期试验和保养电力变压器定期试验和保养电力变压器定期试验和保养电力变压器定期试验和保养 油样化验耐压、杂质等性能指标每三年进行一次，变压器长期满负荷或超负荷运行者可缩短周期。 高、低压绝缘电阻不低于原出厂值的70（10M），绕组的直流电阻在同一温度下，三相平均值之差不应大于2，与上一次测量的结果比较也不应大于2。 变压器工作接地电阻值每二年测量一次。 停电清扫和检查的周期，根据周围环境和负荷情况确定，一般半年至一年一次； 主要内容有_清除巡视中发现的缺陷、瓷套管外壳清扫、破裂或老化的胶垫更换、连接点检查拧紧、缺油补油、呼吸器硅胶检查更换等。 电力变

53、压器的接地 变压器的外壳应可靠接地，工作零线与中性点接地线应分别敷设，工作零线不能埋入地下。 变压器的中性点接地回路，在靠近变压器处，应做成可拆卸的连接螺栓。 装有阀式避雷器的变压器其接地应满足三位一体的要求；即变压器中性点、变压器外壳、避雷器接地应连接在一处共同接地。 接地电阻应4欧姆。 电力变压器的保护 变压器一次电流=S/（1.732*10），二次电流=S/（1.732*0.4）。 变压器一次熔断器选择=1.52倍变压器一次额定电流（100KVA以上变压器）。 变压器二次开关选择=变压器二次额定电流。 800KVA及以上变压器除应安装瓦斯继电器和保护线路，系统回路还应配置相适应的过电流和

54、速断保护；定值整定和定期校验。 电力变压器并行条件电力变压器并行条件电力变压器并行条件电力变压器并行条件应同时满足以下条件_联接组别应相同、电压比应相等(允许有±0.5的误差)、阻抗电压应相等(允许有±10的差别)、容量比不应大于31。 断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3KV以上的成为高压电器。 低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相

55、当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。 分类： 按操作方式分有：电动操作、储能操作和手动操作。 按结构分有：万能式和塑壳式。 按使用类别分有：选择型和非选择型。 按灭弧介质分有：油浸式、真空式和空气式。 按动作速度分有：快速型和普通型。 按极数分有：单级、二级、三级和四级等。 按安装方式分有：插入式、固定式和抽屉式等。 高压断路器(或称高压开关)是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围.因

56、此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行；高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等 隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。主要作用是： 1)分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。 2)根据运行需要，换接线路。 3)可用来分、合线

57、路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。 4)根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。 户外刀闸按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式，双柱式和三柱式。其中单柱式刀闸在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘，因此，具有的明显优点，就是节约占地面积，减少引接导线，同时分合闸状态特别清晰。在超高压输电情况下，变电所采用单柱式刀闸后，节约占地面积的效果更为显著。 在低压设备中主要适用于民宅、建筑等低压终端配电系统。主要功能：带负荷分断和接通线路隔离功能.电气主接线电气主接线电气主接线电气主接线 电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变