变压器技术知识

1、什么是磁场?

在磁极或任何电流回路的周围以及被磁化后的物体内外，都对磁针或运动电荷具有磁力作用，这种有磁力作用的空间称为磁场。它和电场相似，也具有力和能的特性。

2、什么是绝缘材料?主要有哪几种?

绝缘材料又称电介质。通俗讲绝缘材料就是能够阻止电流在其中通过的材料，即不导电材料。常用的绝缘材料有：气体：如空气、六氟化硫等。液体：如变压器油、电缆油、电容器油等；固体材料：包括两类，一是无机绝缘材料，如云母、石棉、电瓷、玻璃等，另一类是有机物质，如纸、棉纱、木材、塑料等。

3、什么是软磁材料?其特点、用途是什么?

软磁材料是指剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料，如硅钢片、纯铁等。特点是易磁化、易去磁且磁滞回线较窄。软磁材料常用来制作电机、变压器、电磁铁等电器的铁心。

特点是不易磁化，也不易失磁，磁滞回线较宽。硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等。

4、什么是涡流?在生产中有何利弊?

交变磁场中的导体内部(包括铁磁物质)，将在垂直于磁力线方向的截面上感应出闭合的环行电流，称为涡流。

1)利：利用涡流原理可制成感应炉来冶炼金属；利用涡流可制成磁电式、感应式电工仪表；电度表中的阻尼器也是利用涡流原理制成的。

2)弊：在电机、变压器等设备中，由于涡流存在将产生附加损耗，同时磁场减弱造成电气设备效率降低，使设备的容量不能充分利用。

5、如果说电感有阻交流电、通直流电的作用，那么电容是不是也有这一作用?若不是，它的作用是什么?

电容没有这种作用。电容是隔直流电，通交流电的，也就是说，当在电容两端加直流电时，容抗无穷大，这个电路是不通的，没有电流。当在电容两端加交流电时，容抗Xc=1／2πfC，电路是通的，有电流。

6、什么是功率因数?提高功率因数有何重要意义?

在交流电路中，有功功率与视在功率的比值。即P／S=COSφ，叫功率因数。意义在于：在总功率不变的条件下，功率因数越大，则电源供给的有功功率越大。这样，提高功率因数，可以充分利用输电与发电设备。

7、什么是同极性端?

在一个交变的主磁通作用下感应电动势的两线圈，在某一瞬时，若一侧线圈中有某一端电位为正，另一侧线圈中也会有一端电位为正，这两个对应端称为同极性端(或同名端)。

8、变压器有哪些主要部件?

变压器的主要部件有：

1)器身：包括铁心、绕组、绝缘部件及引线。

2)调压装置：即分接开关，分为无励磁调压和有载调压。

3)油箱及冷却装置。

4)保护装置：包括储油柜、安全气道、吸湿器、气体继电器、净油器和测温装置等。

5)绝缘套管。

9、变压器的油箱和冷却装置有什么作用?

变压器的油箱是变压器的外壳，内装铁心、绕组和变压器油，同时起一定的散热作用。变压器冷却装置的作用是，当变压器上层油温产生温差时，通过散热器形成油循环，使油经散热器冷却后流回油箱，有降低变压器油温的作用。为提高冷却效果，可采用风冷、强油风冷或强油水冷等措施。

10、变压器油的作用是什么?

变压器油在变压器中的作用是绝缘、冷却；在有载开关中用于熄弧。

11、在变压器油中添加抗氧化剂的作用是什么?

减缓油的劣化速度，延长油的使用寿命。

12、变压器油为什么要进行过滤?

过滤的目的是除去油中的水分和杂质，提高油的耐电强度，保护油中的纸绝缘，也可以在一定程度上提高油的物理、化学性能。

13、变压器采用薄膜保护的作用是什么?

可以密封变压器，不与空气接触，从而消除油的氧化和受潮条件，延长油的使用寿命。

14、净油器的作用是什么?

净油器的作用是吸附油中的水分、游离碳、氧化生成物等，使变压器油保持良好的电气、化学性能。

15、呼吸器(吸湿器)的作用是什么?

呼吸器的作用是当油温下降时，使进入油枕的空气所带潮气和杂质得到过滤。

16、油枕(储油柜)的作用是什么?

油枕的作用是：调节油量，保证变压器油箱内经常充满油；减小油和空气的接触面，防止油受潮或氧化速度过快。

17、净油器有几种类型及规格?

净油器分为温差环流式和强制环流式两种类型。它主要由钢板焊制成筒状。其上下有滤网式滤板，并有蝶阀与油管连接。净油器内装硅胶等吸附剂，按质量分为35、50、100、150kg4种。填装硅胶粒2．8-7mm或4～8mm的粗孔硅胶，或填装2．8～7mm棒状活性氧化铝。

18、变压器套管的作用是什么?有哪些要求?

变压器套管的作用是，将变压器内部高、低压引线弓到油箱外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用，变压器套管是变压器载流元件之一，在变压器运行中，长期通过负载电流，当变压器外部发生短路时通过短路电流。因此，对变压器套管有以下要求：

1)必须具有规定的电气强度和足够的机械强度。

2)必须具有良好的热稳定性，并能承受短路时的瞬间过热。

3)外形小、质量小、密封性能好、通用性强和便于维修。

19、用磁动势平衡原理说明变压器一次电流随二次负荷电流变化而变化。

当二次绕组接上负载后，二次侧便有电流I2，产生的磁动势I2W2使铁心内的磁通趋于改变，但由于电源电压不变，铁心中主磁通也不改变。由于磁动势平衡原理，一次侧随即新增电流Il，产生与二次绕组磁动势相抵消的磁动势增量，以保证主磁通不变。因此，一次电流随二次电流变化而变化。

20、变压器并联运行应满足哪些要求?若不满足会出现什么后果?

变压器并联运行应满足以下条件：

1)联接组标号(联接组别)相同。

2)一、二次侧额定电压分别相等，即变比相等。

3)阻抗电压标幺值(或百分数)相等。

若不满足会出现的后果：

1)联接组标号(联接组别)不同，则二次电压之间的相位差会很大，在二次回路中产生很大的循环电流，相位差越大，循环电流越大，肯定会烧坏变压器。

2)一、二次侧额定电压分别不相等，即变比不相等，在二次回路中也会产生循环电流，占据变压器容量，增加损耗。

3)阻抗电压标幺值(或百分数)不相等，负载分配不合理，会出现一台满载，另一台欠载或过载的现象。

21、运行中的变压器油在什么情况下会氧化、分解而析出固体游离碳?

在高温和电弧作用下会出现这种情况。

22、变压器重绕大修后，测得的空载损耗、短路损耗及总损耗值，与国家标准规定的数值比较允许偏差各是多少?

空载、短路损耗分别允许+15％，总损耗+10％。

23、为什么DL／T572-95《变压器运行规程》规定油浸式变压器上层油温不许超过95℃?

一般油浸式变压器的绝缘多采用A级绝缘材料，其耐油温度为105℃。在国标中规定变压器使用条件最高气温为40℃，因此绕组的温升限值为105-40=65(℃)。非强油循环冷却，顶层油温与绕组油温约差10C，故顶层油温升为65-10=55(℃)，顶层油温度为55+40=95(℃)。强油循环顶层油温升一般不超过40℃。

24、变压器进行直流电阻试验的目的是什么?

变压器进行直流电阻试验的目的是检查绕组回路是否有短路、开路或接错线，检查绕组导线焊接点、引线套管及分接开关有无接触不良。另外，还可核对绕组所用导线的规格是否符合设计要求。

25、变压器空载试验的目的是什么?

变压器空载试验的目的是测量铁心中的空载电流和空载损耗，发现磁路中的局部或整体缺陷，同时也能发现变压器在感应耐压试验后，绕组是否有匝间短路。

26、为什么变压器短路试验所测得的损耗可以认为就是绕组的电阻损耗?

由于短路试验所加的电压很低，铁心中的磁通密度很小，这是铁心中的损耗相对于绕组中的电阻损耗可以忽略不计，所以变压器短路试验所测得的损耗可以认为就是绕组的电阻损耗。

27、为什么变压器短路试验所测得的损耗可以认为就是绕组的电阻损耗?

由于短路试验所加的电压很低，铁心中的磁通密度很小，这是铁心中的损耗相对于绕组中的电阻损耗可以忽略不计，所以变压器短路试验所测得的损耗可以认为就是绕组的电阻损耗。

28、为什么星形连接的自耦变压器常带有角接第三绕组?它的容量是如何确定的?

Yn，yn联接的自耦变压器，为了改善电动势波刀常设置一个独立的接成三角形的第三组绕组，它与其他绕组电磁感应关系但没有电的联系。第三组绕组除了补偿三次谐外，还可以作为带负荷的绕组，其容量等于自耦变压器的电容量。如仅用于改善电动势波形，则其容量等于电磁容量25％一30％。

29、变压器短路阻抗Ｚk％的大小对变压器运行能有什么影响?

变压器短路阻抗Ｚk％的大小对变压器的运行主要以下影响：

1)对短路电流的影响：短路阻抗Ｚk％大的变压器，路电流小。

2)对电压变化率的影响：当电流的标么值相等，负载抗角φ也相等时，Ｚk％越大，电压变化率越大。

3)对并联运行的影响：并联运行的各台变压器中，若抗Ｚk％小的满载，则Ｚk％大的欠载；若Ｚk％大的满载，Ｚk％小的超载。

30、变压器三相直流电阻不平衡(不平衡的系大于2％)的原因是什么?怎样检查?

变压器三相直流电阻不平衡的原因可能是绕组出头引线的连接焊接不好，匝间短路，引线与套管间的连接不良分接开关接触不良而造成的。应分段测量直流电阻，若匝间短路，可由空载试验发现，此时空载损耗显著增大。

31、什么是电压互感器的额定电压因数?

额定电压因数是电压互感器的主要技术数据之一。定电压因数是在规定时间内能满足热性能及准确等级的最大电压与额定一次电压的比值。它与系统最高电压及接地方式有关。系统发生单相接地故障时，该因数一般不超过1．5或1．6(中性点有效接地系统)和1．9或2．0(中性点非有效接地系统)。国标中规定为1．5和1．9。

32、什么是变压器油的闪点?怎样测定?测定闪点有什么意义?

将试油在规定的条件下加热，直到蒸汽与空气的混合气体接触火焰发生闪火时的最低温度，即为该油的闪点。变压器油的闪点是采用闭口杯法测定的。测定变压器油的闪点是有实际意义的，对于新充人设备及检修处理后的油，测定闪点可以防止或发现是否混入轻质油品。闪点对油运行监督也是不可缺少的项目，闪点低表示油中的挥发性可燃物产生，这些低分子碳氢化合物往往是由于电器设备局部故障造成过热，使绝缘油高温分解产生的。因此，可通过测定闪点及时发现电器设备严重过热故障，防止由于油品闪点降低，导致设备发生火灾或爆炸事故。近年来由于对运行设备中的油定期进行气相色谱分析，因此，可不再做闪点测定。但对新油、没有气相色谱分析资料的设备或不了解底细的油罐运输的油，还必需进行油的闪点测定。33、什么是油的酸值?测定变压器油的酸值有什么实际意义?

酸值是表示油中含有酸性物质的数量，中和1g油中的酸性物质所需的氢氧化钾的毫克数称为酸值。酸值包括油中所含有机酸和无机酸，但在大多数情况下，油中不含无机酸。因此，油酸值实际上代表油中有机酸的含量。新油所含有机酸主要为环浣酸。在贮存和使用过程中，油因氧化而生成的有机酸为脂肪酸。酸值对于新油来说是精制程度的一种标志，对于运行油来说，则是油质老化程度的一种标志，是判定油品是否能继续使用的重要指标之一。

34、在应用多层电介质绝缘时要注意什么问题?

在由不同介电常数的电介质组成的多层绝缘中，ε大的电介质中E值小，ε中小的电介质正值大。因此，在应用多层电介质绝缘时要注意：引入ε大的电介质会使ε小的电

介质中的电场强度上升，因此有可能使ε小的电介质遭到损伤。

35、三相变压器组通常为什么不作Y，y联接?

因为三相中各相的三次谐波电流大小相等，相位相同，故当三相变压器组作Y，y联接而无中线时，绕组中不可能有三次谐波通过，这时励磁电流为正弦波形电流，而磁通则为平顶波形。平顶波的磁通可分为基波磁通和三次谐波磁通，它们可以沿着各单相铁心路径闭合。三次谐波磁通在变压器一、二次绕组中分别产生三次谐波电动势，其值可达到基波电动势的45％～60％。与基波叠加将产生过电压。所以三相变压器组一般不作Y，y联接。

36、介质损失角正切tgδ越大介质损耗越大吗?

绝缘介质在交流电压作用下的介质损耗有两种：一是由电导引起的电导损耗，二是由极化引起的极化损耗。介质中如无损耗，则流过的电流是纯无功电容电流，并超前电压向量90°。如介质中有损耗则电流存在有功分量，其大小可代表介质损耗的大小。这时，总电流与电容电流之间有一δ角，该角正切值等于有功电流与无功电流的比，tgδ越大，有功电流越大，说明介质损耗越大。

37、110／200型组合式有载分接开关为什么要进行动作顺序试验?其标准是什么?

试验的目的是检查有载分接开关的选择开关和切换开关动作顺序是否符合厂家要求，在安装及检修中有无问题。试验标准为：选择开关断开60°±30°；选择开关接通160°±30°；切换开关动作大面300°±40°，小面280°±40°。(以上为垂直轴旋转角度)

38、配电变压器预防性试验有哪些项目?标准是什么?

配电变压器预防性试验有以下项目：

1)绝缘电阻测量：标准一般不做规定。与以前测量的绝缘电阻值折算至同一温度下进行比较，一般不得低于以前测量结果的70％。

2)交流耐压试验：标准是6kV等级加21kV；10kV等级加30kV；低压400V绕组加4kV。

3)泄漏电流测定：一般不做规定，但与历年数值进行比较不应有显著变化。

4)测绕组直流电阻：标准是630kVA及以上的变压器各相绕组的直流电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2％，与以前测量的结果比较(换算到同一温度)相对变化不应大于2％；630kVA以下的变压器相间差别应不大于三相平均值的4％，线间差别不大于三相平均值的2％。

5)绝缘油电气强度试验：运行中的油试验标准为20kV。

39、什么是平面顺向锉法，有何优点?

平面顺向锉法是顺着同一方向对工件进行锉削的方法。其优点是可得到正直的锉痕，比较整齐美观，适用于锉削不大的平面和最后锉光。

40、什么是交叉锉法?有什么优点?

平面交叉锉法是从两个交叉的方向对工件进行锉削。其优点是根据锉痕可判断锉削面的高低情况，以便把高处锉平。在锉削将要完成之前，要改用顺向锉法，使锉痕变得正直。

41、什么是金属材料的硬度?

金属材料的硬度是指金属表面抵抗其他更硬物体压人的能力，表示材料的坚硬程度。硬度值的大小在一定程度上可以反映材料的耐磨性，是零件或工具的一项重要的机械性能指标。

42、什么是紫铜?其主要性能及用途有哪些?什么是黄铜、普通黄铜及特殊黄铜?

工业纯铜的含铜量为99．5％～99．95％，是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故又称紫铜。紫铜具有较高的导电、导热性能和良好的耐蚀性，但机械性能差。主要用于制造电线、电缆、铜管、化工用蒸发器及配制铜合金等。铜和锌的合金称为黄铜。仅由铜和锌组成的合金称普通黄铜。另外加入其他合金元素的黄铜称特黄铜。

43、工业用纯铜的牌号是怎样划分的?电线、电缆所用铜是用什么牌号?

工业用纯铜按所含杂质的多少，可分为1号、2号、 1803号、4号4种牌号。1号铜(代号丁1)含杂质总量不大于0．05％，2号铜(代号丁2)含杂质量不大于0．1％，3号铜(代号T3)含杂质总量不大于0．3％，4号铜(代号T4)含杂质总量不大于0．5％。电线、电缆是用T1或T2号铜制造的。

44、哪些场所应使用安全电压照明?

以下场所应使用安全电压照明：

1)手提照明灯。

2)危险环境。

3)厂房内灯具高度不足2．5m的一般照明。

4)工作地点狭窄、行动不便，有危险易触电的地方。

5)金属容器内工作。

45、什么是因果图?它与要因图、石川图、树枝图、鱼刺图是什么关系?

因果图一般是描述产品的质量特性与该产品生产有关的各环节的相关原因之间关系的图。也是描述事物的结果与其相关的原因之间关系的图。因果图与要因图、石川图、树枝图、鱼刺图是一种图，只是叫法不同。

46、什么是质量管理工作中的PDCA循环?

PDCA循环是指质量改进和各项工作必须经过的4个阶段，即”计划(P)一执行(D)一检查(C)一总结(A)”。

47、为什么变压器绕组要进行干燥处理?

干燥处理的目的是提高绕组的绝缘水平。在一定压力F干燥，可使绝缘纸板压缩，从而提高绕组的机械强度。

48、变压器绕组导线焊接有哪些要求?

焊点应牢固、光滑，无缺口、疙瘩及烧伤过火现象。方形绕组焊点不得在绕组棱角处。

49、变压器风扇电机常见的故障有哪些?

防雨罩、引线端盖密封不良等导致进水烧毁；长期两相运行使绕组烧毁；轴承质量差；风扇叶不平衡，振动大等。

50、试述非真空状态下干燥变压器的过程。如何判断干燥结果?

将器身置于烘房内，对变压器进行加热，器身温度持续保持在95～105℃左右，每2h测量各侧的绝缘电阻一次，绝缘电阻由低到高并趋于稳定，连续6h绝缘电阻无显著变化，即可认为干燥结束。

51、为什么采用涡流加热干燥时，要在变压器的不同部位埋设温度计?

采用涡流加热干燥时，器身各部位受热不均匀，可能发生局部过热而损坏绝缘，因此，要在不同部位多放几支温度计，以便随时监视和控制温度。’

52、变压器绕组浸漆的优缺点是什么?如何鉴定浸漆的质量?

绕组浸漆的优点是增加机械强度，防潮湿，缺点是增加成本，工艺复杂，绕组电气强度有所降低，且不利于散热。浸漆的质量要求是：漆应完全浸透(尤其是多层筒式绕组)、干透、不粘手；绕组表面应无漆瘤、皱皮及大片流漆；漆层有光泽。

53、什么是标准换位和特殊换位?

标准换位是并联导线的位置完全对称地互换。特殊换位是两组导线位置互换，组内导线相对位置不变。

54、什么是单螺旋式绕组的”2，1，2″换位法?

2，1，2换位法是把导线分成两组，以总匝数的1／2匝数处为中心，进行一次标准换位，以1／4和3／4匝数处为中心，各进行一次特殊换位。

55、安装油纸电容式套管应注意哪些问题?

首先核对套管型号是否正确，电气试验、油化验是否合格。检查套管油面是否合适，是否有漏油或瓷套损坏等。核对引线长度是否合适。将套管擦拭干净，检查引线头焊接情况。起吊套管要遵守起重操作规程，防止损坏瓷套。套管起吊时的倾斜度应根据变压器套管升高座的角度而定。拉引线的细绳要结实并挂在合适的位置，随着套管的装入，逐渐拉出引线头。注意引线不得有扭曲和打结。引线拉不出时应查明原因，不可用力猛拉或用吊具硬拉。套管落实后，引线和接线端子要有足够的接触面积和接触压力。接线端要可靠密封，防止进水。

56、简述电容式套管拆卸解体的步骤。

将套管垂直安放在支架上，拆下尾部均压罩，从尾部放油，把油全部放出。拆接线座、垫圈，取下膨胀器，再拆接地小套管。用支架托住套管黄铜管尾端，拧紧弹簧压板螺母，使弹簧压缩，当导电管上的紧固螺母脱离弹簧压板时，取下紧固螺母。再依次取下弹簧压板、弹簧、弹簧承座以及上瓷套。吊住黄铜管拆除管体尾部支架。以人力抬起下瓷套，拆下底座，再落下瓷套，吊出电容芯子。

57、更换变压器密封胶胶垫应注意什么问题?

更换时应注意：

1)密封橡胶垫受压面积应与螺丝的力量相适应。胶垫、胶圈、胶条不可过宽，最好采用圆形断面胶圈和胶垫。密封处的压接面应处理干净，放置胶垫时最好先涂一层粘合胶液如聚氯乙烯清漆等。

2)带油更换油塞的橡胶封环时，应将进出口各处的阀门和通道关闭，在负压保持不致大量出油的情况下，迅速更换。

3)密封材料不能使用石棉盘根和软木垫等。

58、怎样测定配电变压器的变压比?

配电变压器变压比的测定，就是在变压器的某一侧(高压或低压)施加一个低电压，其数值为额定电压的1％～25％，然后用仪表或仪器来测量另一侧的电压，通过计算来确定该变压器是否符合技术条件所规定的各绕组的额定电压。使用交流电压表测量时，仪表的准确度为0．5级，使用电压互感器测量，所测电压值应尽量选在互感器额定电压80％～100％之间，互感器的准确等级0．2级。另外，如用变比电桥测量，更为方便，可直接测出变压比。

59、变压器在制造过程中，哪些因素总是会引起绕组饼间或匝间击穿?

总会引起绕组饼间或匝间击穿的因素为：

1)绕组在绕制和装配过程中，绝缘受到机械损伤以及出线根部或过弯处没有加包绝缘。

2)绕组导线不符合质量要求，有毛刺、裂纹，或焊接不好、包纸质量不好。

3)垫块有尖锐棱角，绕组压缩时压力过大或绕组沿圆周各点受力不均匀，使绝缘损坏。

4)撑条不光滑。

5)变压器在装配过程中落人异物。

6)反饼过弯处工艺不良引起绝缘损伤。

60、试问铁心叠装的质量要求及检查方法?

铁心叠装质量要求如下：

1)铁心片应平整无波浪状，起立后垂直不歪斜。

2)铁心端部片间不能短路，接地片放置正确。

3)叠片各级厚度及总厚度应符合图纸要求。用外卡尺及直钢板尺测量。

4)叠片不能有空片、多片、搭头，缝隙不能过大。用缝间隙量具测量(2-5(检修单位没有测量专用工具可用盒尺测量)，铁轭可见处缝隙见表C-5。表C-4 叠片叠装质量标准容量(kVA) 级叠厚尺寸公差(mm) 总叠厚尺寸公差(mm) 直径尺寸公差(mm)630及以下 +1.5，800及以上 +2

来源：crazyblack16