什么是電力變壓器
電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。當(dāng)一次繞組通以交流電時，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過鐵芯導(dǎo)磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動勢。二次感應(yīng)電動勢的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個表現(xiàn)功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當(dāng)對變壓器施加額定電壓時，根據(jù)它來確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流。較為節(jié)能的電力變壓器是非晶合金鐵心配電變壓器，其最大優(yōu)點(diǎn)是，空載損耗值特低。最終能否確?？蛰d損耗值，是整個設(shè)計過程中所要考慮的核心問題。當(dāng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置時，除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外，同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數(shù)。
電力變壓器外形圖
三相油浸式電力變壓器外形圖
1-銘牌；2-信號式溫度計；3-吸濕器；4-油標(biāo)；5-儲油柜；6-安全氣道；7-氣體繼電器；8-高壓套管；9-低壓套管；10-分接開關(guān)；11-油箱；12-放油閥門；13-器身；14-接地板；15-小車
電力變壓器作用
電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的主要設(shè)備之一。變壓器的作用是多方面的不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū)，還能把電壓降低為各級使用電壓，以滿足用電的需要?？傊?，升壓與降壓都必須由變壓器來完成。在電力系統(tǒng)傳送電能的過程中，必然會產(chǎn)生電壓和功率兩部分損耗，在輸送同一功率時電壓損耗與電壓成反比，功率損耗與電壓的平方成反比。利用變壓器提高電壓，減少了送電損失。
變壓器是由繞在同一鐵芯上的兩個或兩個以上的線圈繞組組成，繞組之間是通過交變磁場而聯(lián)系著并按電磁感應(yīng)原理工作。變壓器安裝位置應(yīng)考慮便于運(yùn)行、檢修和運(yùn)輸，同時應(yīng)選擇安全可靠的地方。在使用變壓器時必須合理地選用變壓器的額定容量。變壓器空載運(yùn)行時，需用較大的無功功率。這些無功功率要由供電系統(tǒng)供給。變壓器的容量若選擇過大，不但增加了初投資，而且使變壓器長期處于空載或輕載運(yùn)行，使空載損耗的比重增大，功率因數(shù)降低，網(wǎng)絡(luò)損耗增加，這樣運(yùn)行既不經(jīng)濟(jì)又不合理。變壓器容量選擇過小，會使變壓器長期過負(fù)荷，易損壞設(shè)備。因此，變壓器的額定容量應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的需要進(jìn)行選擇，不宜過大或過小。
變壓器的額定運(yùn)行方式
1.變壓器電壓變化的允許范圍
當(dāng)電壓低于變壓器的額定電壓時，對變壓器沒有大的影響，只降低變壓器的出力；
當(dāng)電壓高于變壓器的額定電壓時，變壓器鐵芯損耗和無功損失增加，并對變壓器絕緣產(chǎn)生一定的影響。
電壓偏差士5％范圍。變壓器一次電壓在額定值的士5％內(nèi)，二次側(cè)就可以帶額定出力運(yùn)行。
2、變壓器的發(fā)熱和冷卻
繞組和鐵芯中的電能損耗全部轉(zhuǎn)化為熱量，使變壓器的各部分溫度升高，各部分的溫度升高并不均勻。
散熱過程：熱量從繞組和鐵芯傳到變壓器油中，熱油的熱量經(jīng)散熱器傳到周圍空氣中。
散熱過程的特點(diǎn)：鐵芯、高壓繞組、低壓繞組產(chǎn)生的熱量全部傳給油；在整個發(fā)熱散熱過程中，各部分溫差較大，繞組的溫度最高；大容量變壓器損耗大，發(fā)熱量大，需采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷或強(qiáng)迫油循環(huán)水冷，更大容量的采用導(dǎo)向冷卻，在高低壓繞組內(nèi)部設(shè)置一定的油路，可大大提高散熱效率。
3、變壓器允許溫度和溫升
變壓器的允許溫度取決于絕緣材料。油浸式變壓器采用紙和油絕緣。
變壓器繞組在溫度最高點(diǎn)為98℃時，可使用年限為20－30年。實際運(yùn)行時，繞組溫度最高點(diǎn)溫度一般都小于98℃，變壓器的使用壽命均可超過30年。
變壓器運(yùn)行時，重點(diǎn)監(jiān)視繞組溫度和頂層油溫。
變壓器超溫保護(hù)配置，超過低溫定值時發(fā)報警信號，當(dāng)溫度超過高溫定值時跳閘。
4、變壓器過負(fù)荷能力
變壓器正常運(yùn)行時，日負(fù)荷曲線的負(fù)荷率大多小于1。根據(jù)等值老化原則，只要使變壓器在過負(fù)荷期間多損耗的壽命和在欠負(fù)荷期間少損耗的壽命能相互補(bǔ)償，則仍可獲得規(guī)定的使用年限。變壓器的正常過負(fù)荷能力就是以不犧牲正常壽命為原則而制定的。即在整個時間間隔內(nèi)，只要做到變壓器絕緣老化率小于或等于1即可，且滿足以下條件：
（1）過負(fù)荷期間，繞組最熱點(diǎn)的溫度不得超過140℃，上層油溫不得超過95℃；
（2）變壓器的最大過負(fù)荷不得超過額定負(fù)荷的50％
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，首要任務(wù)是設(shè)法保證不間斷供電，而變壓器絕緣的老化加速則是次要的，事故過負(fù)荷是以犧牲變壓器的壽命為代價的。絕緣老化率允許比正常過負(fù)荷時高得多。事故過負(fù)荷也稱急救負(fù)荷，是在較短的時間內(nèi)，讓變壓器多帶一些負(fù)荷，以作急用。為保證可靠性，在確定變壓器事故過負(fù)荷的允許值時，一般事故過負(fù)荷時繞組最熱點(diǎn)的溫度也不得超過140℃，負(fù)荷電流不得超過額定值兩倍。
變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時注意事項
（1）全天滿負(fù)荷運(yùn)行的變壓器不宜過負(fù)荷運(yùn)行。
（2）變壓器在低負(fù)荷運(yùn)行，變壓器高峰負(fù)荷所允許的過負(fù)荷情況和持續(xù)時間有嚴(yán)格的限制。
?。?）夏季低負(fù)荷，冬季可適當(dāng)過負(fù)荷運(yùn)行，過負(fù)荷15％內(nèi)。
?。?）一般情況下，油浸自冷和油浸風(fēng)冷變壓器過負(fù)荷不得超過30％；強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷變壓器過負(fù)荷不得超過20％。
?。?）過負(fù)荷運(yùn)行時，冷卻器全部投入運(yùn)行。