楊勇

摘 ?要：電力系統(tǒng)中使用的變壓器稱作電力變壓器，它是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備。從發(fā)電、輸電、配電到用戶，通常需經(jīng)過(guò)多次升壓和降壓，其安全運(yùn)行與廠礦企業(yè)安全生產(chǎn)及人們的正常生活息息相關(guān)。本文對(duì)電力變壓器的工作原理做了闡述，并對(duì)其運(yùn)行與維護(hù)方面的知識(shí)做了比較詳細(xì)的講述，對(duì)電力變壓器的安全運(yùn)行與維護(hù)具有指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：變壓器;運(yùn)行;維護(hù)

1 ?電力變壓器工作原理

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，它主要由鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)獨(dú)立繞組組成，單相變壓器的工作原理如圖1所示。這兩個(gè)繞組間只有磁的耦合而沒(méi)有電的聯(lián)系，且具有不同的匝數(shù)，其中與交流電源相接的繞組稱為原繞組或一次繞組，也稱為原邊或初級(jí)，其匝數(shù)N1;與用電設(shè)備（負(fù)載）相接的繞組稱為副繞組或二次繞組，也稱為副邊或次級(jí)，其匝數(shù)為N2。

當(dāng)一次繞組外加電壓為u1的交流電源，二次繞組接負(fù)載時(shí)，一次繞組將流過(guò)交變電流i1，并在鐵心中產(chǎn)生交變磁通？準(zhǔn)，該磁通同時(shí)交鏈一、二次繞組，并在兩繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1、e2，它們的大小為公式1。

e =-N

e =-N ?（公式1） ?= = =k（公式2）

式中N1、N2為變壓器一、二次繞組的匝數(shù)。若把負(fù)載接于二次繞組，在電動(dòng)勢(shì)e 的作用下，就能向負(fù)載輸出電能，即電流將流過(guò)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)電能的傳遞。若不計(jì)變壓器一、二次繞組的電阻和漏磁通，不計(jì)鐵心損耗，即認(rèn)為是理想變壓器，u ≈e ，u ≈e ，則一、二次繞組的電壓和電動(dòng)勢(shì)有效值與匝數(shù)的關(guān)系為公式2。式中，k為匝數(shù)比，亦即電壓比，k=N /N ，k>1時(shí)為降壓變壓器，k<1時(shí)為升壓變壓器。根據(jù)能量守恒定律可得U I =U I

即 = = = ? ?（公式3）

由公式3可知，一、二次繞組的電壓與繞組的匝數(shù)成正比，一、二次繞組的電流與繞組的匝數(shù)成反比，因此只要改變繞組的匝數(shù)比，就能達(dá)到改變輸出電壓和輸出電流大小的目的。

2 ?電力變壓器的容量選擇

配電變壓器的容量選擇非常重要，如容量過(guò)小，將會(huì)造成過(guò)負(fù)荷，會(huì)燒壞變壓器;如容量選擇過(guò)大，變壓器將得不到充分利用，不但增加了設(shè)備投資，而且會(huì)使功率因數(shù)降低，線路損耗和變壓器本身的損耗都會(huì)變大，效率降低。一般電力變壓器的容量可按下式選擇：

S= ? ? ? （公式4）

式中，S為變壓器容量;P為用電設(shè)備的總?cè)萘?K為同一時(shí)間投入運(yùn)行的設(shè)備實(shí)際容量與設(shè)備總?cè)萘康谋戎?，一般為O.7左右;？濁為用電設(shè)備的效率，一般為O.85～O.9;cos？漬為用電設(shè)備的功率因數(shù)，一般為0.8～0.9。一般選擇變壓器容量時(shí)，還應(yīng)考慮到電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的電流是額定電流的4～7倍。通常直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)中，最大一臺(tái)的容量不宜超過(guò)變壓器容量的30%左右。

3 ?電力變壓器的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)

（1）變壓器的運(yùn)行電壓一般不應(yīng)高于該運(yùn)行分接頭額定電壓105%，特殊情況下允許在不超過(guò)1lO%的額定電壓下運(yùn)行;

（2）變壓器的上層油溫一般不應(yīng)超過(guò)85℃，最高不應(yīng)超過(guò)95℃;

（3）變壓器的負(fù)荷應(yīng)根據(jù)其容量合理分配，輸出電流過(guò)大將導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重，容易使絕緣老化，降低使用壽命，甚至造成事故;長(zhǎng)期欠載將使功率因數(shù)低，設(shè)備得不到充分利用;

（4）對(duì)三相不平衡負(fù)荷，應(yīng)監(jiān)視最大相電流;

（5）變壓器中性線電流允許值為額定電流的25%～40%。

4 ?變壓器的維護(hù)

（1）值班人員應(yīng)根據(jù)控制盤上的儀表監(jiān)視變壓器的運(yùn)行情況，并按規(guī)定時(shí)間抄錄表計(jì);

（2）變壓器在過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視負(fù)荷情況，及時(shí)抄錄表計(jì)，變壓器的油溫可在巡視時(shí)同時(shí)進(jìn)行記錄;

（3）定時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)行外部巡視檢查，并注意運(yùn)行時(shí)聲音是否正常;

（4）所有備用中的變壓器，均應(yīng)隨時(shí)可以投入運(yùn)行，長(zhǎng)期停用的備用變壓器應(yīng)定期充電，并投入冷卻裝置;

（5）變壓器運(yùn)行時(shí)，瓦斯繼電器應(yīng)投入信號(hào)和跳閘，備用變壓器的瓦斯繼電器應(yīng)投入信號(hào)，以便監(jiān)視油面;

（6）油位計(jì)上指示的油位異常升高，或油路系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象時(shí)要查明其原因;膜及油污，同時(shí)要注意分接頭位置是否正確，變換分接頭后應(yīng)測(cè)量線圈的直流電阻，檢查鎖緊位置并對(duì)該分接頭情況，做好記錄。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊宗豹主編.電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M]. 冶金工業(yè)出版社，2003.

[2] 許曉峰主編.電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2000.