变压器知识大全（变压器技术知识）
关于变压器技术知识中的绝缘材料，有哪些是我们需要了解的呢？
一、我们来什么是磁场。磁场，存在于磁极周围或任何电流回路周围，以及被磁化物体的内外。它对磁针或运动电荷产生磁力。这个充满磁力的空间就如同电场一样，充满了力和能量的特性。
二、绝缘材料，也称为电介质，是阻止电流通过的材料，即不导电材料。常见的绝缘材料多种多样，包括气体如空气、六氟化硫，液体如变压器油、电缆油和电容器油。固体绝缘材料则分为无机和有机两类，无机材料如云母、石棉、电瓷、玻璃等；有机材料如纸、棉纱、木头、塑料等。
三、接下来，我们来了解一下软磁材料。软磁材料是一种易于磁化和退磁的铁磁材料，如硅钢片、纯铁等。其特点在于易于磁化和退磁，具有窄的磁滞回线。软磁材料常用于制造电机、变压器和电磁铁等电器的铁芯。相对应的硬磁材料，其特点为难以磁化和失磁，具有宽的磁滞回线，常用于制造各种永磁体、扬声器用磁钢和电子电路中的记忆元件。
四、涡流，是在交变磁场中的导体内部感应出的一个闭合的圆形电流。涡流有其优点和缺点：优点包括利用涡流原理可以制成感应炉熔炼金属、制成磁电式和感应式电气仪表以及电能表中的阻尼器。在电机、变压器等设备中，涡流的存在会产生额外的损耗，降低设备的效率。
五、电容与电感有所不同。电容主要作用是隔离直流电并与交流电相连。当直流电加在电容器两端时，电路不通；而当交流电加在电容器两端时，电路接通。
六、功率因数是交流电路中有功功率与视在功率的比率。提高功率因数意味着在总功率不变的情况下，电源提供的有功功率越大，这样可以更有效地利用输电和发电设备。
七、同极性端，是指在交变主磁通的作用下感应出电动势的两个线圈，在某一时刻两个对应端具有相同电势的端点。
八、变压器的主要部件包括本体、调压装置、油箱和冷却装置、保护装置以及绝缘套管等。其中本体包括铁芯、绕组、绝缘件和引线；调压装置主要进行电压调节；油箱和冷却装置起到散热作用；保护装置则包括多种安全设施；绝缘套管则是保证电气连接的关键部件。
九、关于变压器油箱和冷却装置的作用，油箱作为变压器的外壳，不仅装纳了铁芯、绕组和变压器油，还起到了散热的重要作用。而冷却装置则协助油箱进行散热，确保变压器的正常运行。
变压器冷却装置在变压器上层油温出现温差时启动，通过散热器促进油循环，使热油经过冷却后回流至油箱，有效降低了油温。这是变压器保持正常运行不可或缺的一环。
关于变压器薄膜保护的作用，它主要是通过密封变压器，避免空气接触，从而消除油的氧化和潮湿状况，为油提供了一个良好的保护屏障，延长了油的使用寿命。
机油净化器的功能十分强大，它不仅能够吸收油中的水分、游离碳，还能清除氧化产物，保持变压器油的电气和化学性能始终处于最佳状态。
呼吸器，又称为除湿机，其作用是在油温下降时，过滤进入储油柜的空气中的水分和杂质，保证变压器内部的清洁和干燥。储油柜的主要作用是调节油量，确保变压器油箱始终充满油，同时减少油与空气的接触面，避免油受潮或氧化过快。
在净油机的种类和规格时，我们了解到净油机主要分为温差循环式和强制循环式两种。它们由钢板焊接成管状，上下都配备筛网过滤板，通过蝶阀与油管连接。净油器内还装有硅胶等吸附剂，按质量分为不同的规格。
至于变压器套管的作用，它主要是将变压器内部的高低压引线引出至油箱外部，起到绝缘和固定引线的作用。这一部件不仅要满足电气强度的要求，还需要有足够的机械强度以及良好的热稳定性。它必须能够承受短路时的瞬时过热，同时体积小、重量轻、密封性能好、通用性强、易于维护。
当变压器的二次绕组接上负载后，二次侧便会产生电流和磁动势。为了满足磁动势平衡原理，一次侧会随之产生新的电流，以抵消二次绕组产生的磁动势增量，确保主磁通保持不变。一次电流会随二次电流的变化而变化。
对于变压器的并联运行，必须满足一些条件。其中，联接组标号、一二次侧额定电压以及阻抗电压标幺值必须相等。如果不满足这些条件，可能会导致严重后果，如产生循环电流、占据变压器容量、增加损耗等。
在非强油循环冷却机制时，我们发现顶层油温与绕组油温之间有着微妙的平衡。二者之间的温差约为10摄氏度。顶层油温升实际上为65摄氏度减去这10摄氏度，也就是55摄氏度。再加上环境温度的40摄氏度，顶层油温度达到了95摄氏度。这种精准的温度调控，确保了设备的正常运行。
当我们谈论变压器直流电阻试验时，其实验目的深藏玄机。这项试验旨在检测绕组是否存在短路、开路或接错线的问题。它还能揭示绕组导线焊接点、引线套管和分接开关是否存在接触不良的现象。它还能验证绕组所用导线的规格是否符合设计要求。可以说，这是一项全方位的诊断测试。
关于变压器空载试验，它的核心目的是测量铁心中的空载电流和空载损耗。通过这一试验，我们可以发现磁路中的潜在缺陷，甚至能揭示变压器在感应耐压试验后是否存在匝间短路的问题。这就像是给变压器做一次全面的体检，确保它的健康状况良好。
对于变压器短路试验所测得的损耗，其实可以看作是绕组的电阻损耗。因为在短路试验过程中，所加的电压非常低，铁心中的磁通密度微乎其微。这种情况下，铁心中的损耗相对于绕组中的电阻损耗几乎可以忽略不计。我们可以放心地将短路试验所测得的损耗视为绕组的电阻损耗。
星形连接的自耦变压器常常配备一个特殊的角接第三绕组，它的作用十分独特。这个绕组与其他绕组有电磁感应关系但无电气联系。它不仅可以补偿三次谐波，还能作为带负荷的绕组使用。其容量确定复杂精细，既要考虑自耦变压器的电容量，又要考虑仅仅用于改善电动势波形的情况。这时，它的容量大约是电磁容量的25％到30％。
变压器短路阻抗Zk％的大小对变压器的运行有着深远的影响。它会影响到短路电流的大小、电压变化率以及并联运行的稳定性。如果短路阻抗Zk％大，短路电流会小；而当电流的标么值相等、负载抗角φ也相等时，Zk％越大，电压变化率就越大。在并联运行的多台变压器中，如果某台变压器的Zk％较小满载运行，那么Zk％较大的则会欠载；反之亦然。在设计变压器时选择合适的短路阻抗至关重要。至于三相直流电阻不平衡的原因可能源于绕组出头引线的连接焊接问题、匝间短路或是引线与套管间的连接不良等。这需要分段测量直流电阻并观察空载试验的结果来找出原因。对于电压互感器而言，额定电压因数是其重要技术数据之一。它是系统发生单相接地故障时能满足热性能和准确等级的最大电压与额定一次电压的比值。对于变压器油的闪点、酸值的测定及其实际意义等问题也同样重要且复杂。这些都涉及到设备的安全运行和故障预防诊断等重要方面。在实际应用中多层电介质绝缘时需要注意不同介电常数的电介质在不同电场强度下的表现差异以确保绝缘性能的稳定和安全运行。在应用多层电介质绝缘时，引入介电常数较大的电介质是一个需要谨慎处理的过程。因为介电常数的差异可能导致电场分布不均，当大的介电常数电介质被引入时，它可能会使小的介电常数电介质承受的电场强度大幅上升，甚至可能导致其损坏。这种情况在设计和应用绝缘层时需要特别关注。
关于三相变压器组不采用Y，y联接的问题，原因在于三相中的三次谐波电流特性。当三相变压器组以Y，y方式联接而无中线时，绕组中无法流通三次谐波。这时，励磁电流呈现正弦波形，而磁通则呈现平顶波形。这种磁通可以分解为基波磁通和三次谐波磁通，它们可以在铁芯内沿不同的路径闭合。三次谐波磁通会在变压器的一次和二次绕组中感应出三次谐波电动势，其值可能达到基波电动势的45％至60％。这种电动势的叠加可能会导致过电压现象，三相变压器组通常不采用Y，y联接。
至于介质损失角正切tgδ与介质损耗的关系，绝缘介质在交流电压下的介质损耗包括电导引起的损耗和极化引起的损耗。如果介质无损耗，那么流过的电流是纯电容性的无功电流，它超前电压向量90°。当介质存在损耗时，电流中会出现有功分量，其大小可以反映介质损耗的大小。介质中的总电流与电容电流之间的角度差即为介质损失角，其正切值tgδ越大，有功电流也越大，说明介质的损耗也越大。
对于110／200型组合式有载分接开关的动作顺序试验，其目的是检查开关的动作顺序是否符合制造商的要求，以及安装和检修过程中是否有问题。试验的标准包括选择开关的断开和接通角度，以及切换开关的动作范围。
配电变压器的预防性试验包括多个项目，如绝缘电阻测量、交流耐压试验、泄漏电流测定等。这些试验的标准详细规定了各项试验的合格范围和要求。
在金属加工中，平面顺向锉法是一种顺着同一方向对工件进行锉削的方法。它的优点是锉痕正直、整齐美观，适用于锉削较小的平面和锉光。而交叉锉法则是从两个交叉的方向对工件进行锉削，其优点在于可以根据锉痕判断锉削面的高低情况，便于调整。
金属材料的硬度是指其抵抗其他硬物压入的能力，反映了材料的坚硬程度。硬度值的大小与材料的耐磨性有一定的关联，是评价零件或工具性能的重要指标之一。紫铜是一种工业纯铜，具有良好的导电、导热性能和耐蚀性。黄铜是铜和锌的合金，其中只包含铜和锌的称为普通黄铜，加入其他合金元素的称为特殊黄铜。工业用纯铜按照含杂质多少可以分为多个牌号，而电线、电缆通常使用T1或T2号铜制造。
关于使用安全电压照明的场所，主要包括手提照明灯、危险环境、厂房内低矮灯具的一般照明、行动不便或易触电的地方以及金属容器内的工作场所。
因果图是一种描述事物结果与其原因之间关系的图表。它与要因图、石川图、树枝图和鱼刺图实质上都是同一种类型的图表，只是叫法不同而已。
在质量管理工作中，PDCA循环是一个重要的概念。这是一个四个阶段的循环过程，包括计划（P）、执行（D）、检查（C）和行动（A）。这四个阶段在质量改进和各项工作中都必须依次经历。
变压器绕组需要进行干燥处理，这是为了提高其绝缘水平。通过在一定压力下进行干燥，可以使绝缘纸板压缩，从而提高机械强度。这也确保了变压器能够更加有效地传输电能。
对于变压器绕组导线的焊接，要求非常严格。焊点必须牢固、光滑，不能有缺口、疙瘩或烧伤现象。在方形绕组中，焊点也不能位于绕组的棱角处。
变压器风扇电机可能会出现一些故障，如防雨罩和引线端盖密封不良导致的进水烧毁、长期两相运行导致的绕组烧毁、轴承质量问题和风扇叶不平衡引起的振动等。
在非真空状态下干燥变压器的过程中，需要将器身置于烘房内，并对其进行加热。器身温度应保持在95～105℃左右。通过每两小时测量一次各侧的绝缘电阻，观察其变化趋势，如果连续6小时绝缘电阻无明显变化，即可认为干燥结束。
采用涡流加热干燥时，为了预防局部过热可能导致的绝缘损坏，需要在变压器的不同部位埋设温度计。这些部位受热可能不均匀，所以需要通过温度计来实时监控温度。
关于变压器绕组的浸漆处理，其优点在于增加机械强度并防潮湿，但这也增加了成本和工艺复杂性。浸漆后绕组的电气强度会有所降低，并且不利于散热。浸漆的质量要求包括漆应完全浸透、干透、不粘手，表面无漆瘤、皱皮和大片流漆，漆层应具有光泽。
在变压器制造过程中，一些因素可能会导致绕组饼间或匝间击穿。这包括绕组在绕制和装配过程中的绝缘损伤以及出线根部或过弯处未加包绝缘等。为了确保变压器的正常运行和安全性，必须严格监控这些环节并采取相应的预防措施。在安装油纸电容式套管时，需要注意套管的型号、电气试验和油化验是否合格等问题。还需要确保套管油面合适、无漏油或瓷套损坏等现象。在拆卸解电容式套管时，需要按照一定步骤进行，确保操作的正确和安全。更换变压器密封胶垫时，应注意密封橡胶垫的受压面积与螺丝的力量相适应等问题。通过测定配电变压器的变压比可以判断其是否符合技术条件规定的额定电压要求。在制造过程中，必须注意可能引起绕组饼间或匝间击穿的因素并采取相应措施进行预防和控制。
装配过程中的其他因素也可能导致绝缘损坏。例如，垫块存在尖锐棱角，在绕组压缩时由于压力过大或受力不均匀，都可能造成绝缘损坏。同样，撑条不光滑也可能导致类似问题。甚至在变压器装配过程中，如果有异物落入，也会对变压器的性能产生不良影响。反饼过弯处的工艺不良也是一个需要关注的问题，这种工艺不良往往会引起绝缘损伤。
当我们关注铁心的叠装质量时，其要求也十分严格。铁心片应平整无波浪状，起立后应垂直不歪斜。铁心端部片间不得短路，接地片的放置必须正确无误。叠片的各级厚度及总厚度都需要严格按照图纸要求来进行。使用外卡尺及直钢板尺进行测量，以确保叠片的精确度。叠片过程中，必须避免出现空片、多片、搭头等现象，缝隙也不能过大。如果没有专用的测量工具，可以使用盒尺进行测量。
在干式变压器的领域里，除了以上提到的各项质量要求外，还有许多其他知识需要我们去了解和掌握。干式变压器作为一种重要的电力设备，其性能和使用寿命直接影响到电力系统的运行安全。对于从事相关领域工作的人员来说，深入了解干式变压器的基础知识是非常必要的。通过不断学习和实践，我们可以更好地掌握干式变压器的相关知识，为电力系统的稳定运行做出贡献。