实际变压器的铭牌和技术数据简介

为了使变压器能够长时间安全、可靠地运行，在变压器外壳上都附有铭牌，铭牌上标明了正确使用变压器的技术数据。

1.变压器的型号

变压器的型号表示变压器的结构和规格，包括变压器结构性能特点的基本代号、额定容量和高压侧额定电压等级（kV）等。例如，变压器型号SJL-1000/10的具体意义如下：

所以SJL-1000/10型变压器表示的是三相油浸自冷式铝线变压器，其容量为1 000 kV· A，高压绕组的额定电压为10 kV。

2.变压器的铭牌数据

（1）额定电压U1N、U2N。

额定电压U1N为原边绕组的额定电压，是指变压器正常工作时原边绕组应加的电压值。它是根据变压器的绝缘强度和允许发热条件规定的；U2N为副绕组的额定电压，是指变压器空载，且原边绕组加额定电压时副绕组两端的电压值。

在三相变压器中，原、副绕组的额定电压均指线电压。

（2）额定电流I1N和I2N。

额定电流I1N和I2N是变压器满载运行时，根据变压器允许发热的条件而规定的原、副绕组通过的最大电流值。

在三相变压器中，原、副绕组的额定电流均指线电流。

（3）额定容量SN。

额定容量SN是指变压器副绕组的额定视在功率，等于变压器副绕组的额定电压与额定电流的乘积，单位常用千伏安（kV·A）表示。

单相变压器的额定容量

三相变压器的额定容量为

额定容量反映了变压器传送电功率的能力，实际上是变压器长期运行时允许输出的最大功率，但变压器实际的输出功率是由接在副绕组的负载决定的，它能输出的最大有功功率还与负载的功率因数有关。

（4）额定频率fN。

额定频率fN是指变压器原绕组应接的电源电压的频率。我国电力系统规定的标准频率为50 Hz。

（5）相数。

表示变压器绕组的相数是单相D还是三相S。

（6）连接组标号。

表示变压器高、低压绕组的连接方式及高、低压侧对应的线电动势（或线电压）的相位关系的一组符号。星形连接时，高压侧用大写字母Y表示，低压侧用小写字母y表示。三角形连接时高压侧用大写字母D表示，低压侧用小写字母d表示。有中线时加n。

例如，“Y，yn0”表示该变压器的高压侧为无中线引出的星形连接，低压侧为有中线引出的星形连接，标号的最后一个数字表示高、低压绕组对应的线电压（或线电动势）的相位差为零。

思考题

（1）变压器主要由哪些部分构成？各起什么作用？

（2）空心变压器副绕组对原边绕组回路有什么影响？

（3）实际变压器的铁芯为什么要用硅钢片叠装，而不用整块铁？按照铁芯的形式，分壳式和芯式变压器，它们各自的特点是什么？

（4）某单相变压器的一次电压U1=220V，二次电压U2=36V，二次绕组匝数N2=225匝，求变压器的变比n和一次绕组的匝数N1。

（5）单相变压器的原边电压U1=3300V，其变比n=15，求副绕组电压U2；当副绕组电流I2=60A时，求原边电流I1。

（6）扬声器的阻抗RL=8Ω，为了在输出变压器的一次侧得到256 Ω的等效阻抗，求输出变压器的变比n。

（7）一台单相变压器原绕组的额定电压U1=4.4kV，副绕组开路时的电压U2=220V。当副绕组接入电阻性负载并达到满载时，副绕组电流I2=40A，求变压器的变比n和变压器原绕组的电流I1。

【知识拓展】

变压器铁芯、线圈的检修

1.检修变压器铁芯、线圈时应遵守的规定

（1）检修人员禁止携带与检修工作无关的任何物品（包括工作服口袋内的钥匙和其他物品），工作人员必须穿不带铁钉的软底鞋，并备用擦汗的毛巾。

（2）所用行灯的电压必须在36 V以下。

（3）检修人员只能沿木支架或铁构架上下，禁止手抓脚踩线圈引线，以防止损坏线圈绝缘。

2.铁芯的检修

1）铁芯可能发生的故障

（1）夹件铁板距铁芯柱或铁轭的距离不够，变压器在运输或运行过程中受到冲击或振动，使铁芯或夹件产生位移后两者相碰触，造成两点或多点接地。

（2）铁芯表面硅钢片因波浪突起与夹件相碰，或穿心螺栓的金属座套过长与夹件相碰（或穿心螺杆绝缘管损坏，穿心螺杆与金属座套相碰），引起铁芯多点接地。(www.xing528.com)

（3）夹件与油箱壁相碰造成铁芯多点接地。

（4）电焊渣、杂物落在油箱及铁轭的绝缘中或落在铁芯柱与夹件之间，造成铁芯多点接地。

（5）铁芯上落有异物，使硅钢片之间短路（即硅钢片之间的绝缘脱落、局部出现癣状斑点、绝缘碳化或变色）。

（6）穿心螺栓在铁轭中因绝缘破坏造成铁芯硅钢片局部短路，应更换穿心螺栓上的绝缘管和绝缘衬垫。

2）铁芯的检修

（1）逐个检查各部分的螺栓、螺帽，所有螺栓均应紧固，并有防松垫圈、垫片；检查螺栓是否损伤，防松绑扎应牢固。

（2）检查硅钢片的压紧程度，铁芯有无松动，铁轭与铁芯对缝处有无歪斜、变形等；漆膜是否完好，局部有无短路、变色、过热现象；接地应良好，且保证无多点接地现象。

（3）所有能触及的穿心螺栓均应连接紧固；用1 000～2 500 V绝缘电阻表，测量穿心螺栓与铁芯与铁轭夹件间的绝缘电阻，以及铁芯与铁轭夹件之间的绝缘电阻（卸开接地连片），其值均应大于10 MΩ。

（4）检查铁芯穿心螺栓绝缘外套两端的金属座套，防止因座套过长而与铁芯接触造成接地。

（5）铁芯表面应清洁，油路能畅通；铁芯及夹件之间无放电痕迹。

（6）铁芯通过套管引出的接地线应接地良好，套管应加护罩，护罩应牢固，以防打碎套管。

3.线圈的检修

（1）线圈可能发生的故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点。

① 在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷。

② 在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化。

③ 制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏。

④ 绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热。

⑤ 绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分绕组露在空气中未能及时处理。

（2）线圈检修包括以下内容。

① 线圈所有的绝缘垫片、衬垫、胶木螺栓无松动、损坏；线圈与铁轭及相间的绝缘纸板应完整、无破裂、无放电及过热痕迹，牢固无移位。

② 各组绕组排列整齐，间隙均匀，线圈无变形，线圈径向应无弹出和凹陷，轴向无弯曲。

③ 绕组的压紧顶丝应顶紧护环，止回螺母应拧紧，防止螺帽和座套松动掉下，造成铁芯短路。

④ 线圈表面无油泥，油路应通畅。

⑤ 线圈绝缘层应完整，高、低压线圈无移位。

⑥ 发现线圈有金属末或粒子时，应查明原因。

⑦ 对于承受出口短路和异常运行的变压器，特别是铝线变压器，应根据具体情况进行必要的试验和检查，防止缺陷扩大。

⑧ 引出线绝缘良好，包扎紧固，无破裂现象；引出线固定牢靠，接触良好，排线正确，其电气距离符合要求。

⑨ 套管下面的绝缘筒围屏应无放电痕迹，若有放电痕迹，说明引线与围屏距离不够，或电极形状、尺寸不合理，有局部放电现象。

【技能训练】

变压器同名端的确定

变压器在实际使用中有时需要把绕组串联起来以提高电压，或把绕组并联起来以增大电流。顺向串联是把两个绕组的一对异名端连在一起，如图6-30所示，那么在另一对异名端1、4两端得到的电压就是两个绕组电压之和；如果接错，就成反向串联，则得到的输出电压就会削减。正确的并联是在两个绕组电压相等的情况下，把两个绕组的两对同名端分别连在一起，称为同侧并联，这样就可以向负载提供更大的电流；如果接错，就会造成绕组短路而烧毁变压器。因此，在同名端不明确时，一定要先测定同名端，再进行连接，通电使用。那么怎样确定变压器绕组的同名端呢？

当已知绕组的绕向及相对位置时，同名端很容易利用其概念进行判定。但对于已经制成的变压器，由于经过绝缘处理，从外观上无法确定绕组的具体绕向，因此同名端很难直接判定出来。在生产实际中，常用试验的方法来确定绕组的同名端。常用试验方法有直流法和交流法。

1.直流法

如图6-47所示，连接初级线圈1、2回路有一直流电源和开关S，在次级线圈3、4回路中只接入直流电表（电流表或电压表），无电源。当开关S闭合瞬间，初级线圈1、2中的电流从0开始增大到一固定数值，变化的电流产生变化的磁场，会在次级线圈3、4端钮上感应出互感电压，该互感电压驱动回路中直流电表指针偏转。

图6-47　直流法判定同名端

当直流电表正向偏转时，根据同名端的实质：瞬时极性相同。初级线圈端点1，与次级线圈端点3是同名端；当直流电表反向偏转时，则初级线圈端点1与次级线圈端点4为同名端。

2.交流法

如图6-48所示，将初级线圈端点2与次级线圈端点4用导线连接，在初级线圈1、2两端加以交流电压，用交流电压表分别测出端点1和3两端电压U13，端点1和2两端电压U12，如果U13＞U12，那么1和4为同名端；如果U13＜U12，那么1和3为同名端。

图6-48　交流法判定同名端