变压器的原理特征及保护方式

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。干式变压器采用空气作为冷却介质，利用空气流动为变压器降温。是一种电气强度、机械强度、耐热强度很高的电力变压器。适用于各种工业与民用应用场所。
传统干式电力变压器结构 变压器铁芯采用高导磁性、低能耗，冷轧晶粒取向的高品质硅钢片制造，采用45°全斜接缝，多级步进叠接结构。

铁轭采用无孔夹紧结构，芯柱采用绝缘带绑扎，铁芯表面采用特殊树脂密封以防潮防锈。要求铁芯尽量降低空载损耗、空载电流及噪音。变压器的高压侧绕组采用铜线和铜箔绕制，采用层式结构。层间为多层绝缘薄膜，内外缠绕多层玻璃纤维网格布增强，在高真空状态下浇注添加石英粉填料的环氧树脂，经固化形成密封整体。局部放电量不大于5pC。

低压侧绕组采用铜箔绕制，层间采用半固化绝缘材料，引线母排与铜箔用自动气体保护焊接，内外缠绕玻璃纤维网格布增强，在高真空状态下浇注添加石英粉填料的环氧树脂或端部填充环氧树脂，经固化形成密封整体。高、低压线圈均采用直接绕制工艺，要求铁芯与高、低压线圈三者之间结合紧密，具有较强的抗短路能力。变压器绝缘系统的耐热等级为主要有F级和H级。

变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率。额定电压指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。电压比指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。

空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。空载损耗指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。效率指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。绝缘电阻表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

电力变压器的六种保护方式： 一、关于6～10kV车间变电所的主变压器，一般装设带时限的过电流维护，若是过电流维护动作时刻大于0.5～0.7s时，还应装设电流速断维护。 二、瓦斯维护：容量在800kV．A及其以上的油浸式变压器应装设瓦斯维护，作为变压器油箱内部毛病和油面下降的主维护。 三、电流速断维护：与瓦斯维护相互配合，可疾速切除变压器高压侧及其内部的各种毛病，均为变压器的主维护。 四、过电流维护：是为了避免变压器外部短路导致的过电流和作为变压器主维护的后备维护而装设的继电维护设备。 五、温度维护：作为变压器油温升高和冷却系统作业不良的维护设备。 六、单相接地维护：由零序电流互感器及与之衔接的电流继电器构成。作为变压器高压侧呈现单相接地毛病的维护。