變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯，在電氣設(shè)備和無(wú)線電路中常用于升降壓、匹配阻抗、安全隔離等。

熟悉各種常用的變壓器；理解變壓器的溫升和冷卻，學(xué)會(huì)變壓器層間短路的檢測(cè)；掌握隔離開(kāi)關(guān)、斷路器的維護(hù)檢修方法，避雷器與高壓交流負(fù)荷開(kāi)關(guān)的維護(hù)檢修方法，變壓器與測(cè)量用互感器的維護(hù)檢修方法，是中職學(xué)校電工專業(yè)學(xué)生必修的課程，也是其必須熟練掌握的技術(shù)與技能。筆者對(duì)變壓器的溫升和冷卻以及變壓器層間短路的檢測(cè)做重點(diǎn)的探索與分析。

一、變壓器的溫升和冷卻

1.溫升和溫度測(cè)量

變壓器運(yùn)行過(guò)程中，鐵芯中的鐵耗、繞組中的鋼耗，都變?yōu)闊岫棺儔浩鳒囟壬仙?。變壓器溫度升高時(shí)，用于其中的絕緣物就會(huì)變質(zhì)劣化，絕緣抗電強(qiáng)度、黏度、燃點(diǎn)都下降，因此變壓器溫度應(yīng)不超過(guò)絕緣物的允許溫度。

變壓器溫度測(cè)量是用電阻法測(cè)量繞組溫度、用溫度計(jì)測(cè)量油和鐵芯溫度。

2.用電阻法測(cè)量繞組溫度

用下式求得繞組溫度T2==（235+T1+T1（℃）式中：T1為試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)變壓器繞組的溫度（℃）；R1為T1時(shí)變壓器繞組的電阻（Ω）；R2為溫度T2時(shí)同一繞組的電阻（Ω）。

測(cè)量繞組用電阻法，溫升允許溫度最高55℃；本體內(nèi)直接與大氣接觸的油，用溫度計(jì)測(cè)量，溫升允許溫度最高50℃；本體內(nèi)不直接與大氣接觸的油，用溫度計(jì)測(cè)量，溫升最高55℃。大型電力變壓器用傳感器來(lái)測(cè)量，它用電橋測(cè)量銅線的電阻值，由銅線的電阻值可知溫度。

3.變壓器冷卻方法

為了使變壓器長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行，必須把變壓器各部位的溫度降到規(guī)定限度以下。變壓器的冷卻方法和用途如下：

（1）干式、自冷式，冷卻方法：靠和周圍的空氣自然對(duì)流；用途：小容量變壓器，測(cè)量用互感器。

（2）干式，自冷式，冷卻方法：用送風(fēng)機(jī)強(qiáng)制周圍空氣循環(huán)；用途：中型電力變壓器，H類絕緣變壓器。

（3）油浸式，風(fēng)冷式，冷卻方法：靠周圍空氣自然對(duì)流和輻射把熱散發(fā)出去；用途：小型配電用柱式變壓器。

（4）油浸式，風(fēng)冷式，冷卻方法：用送風(fēng)機(jī)強(qiáng)制周圍空氣循環(huán)；用途：中型以上電力變壓器。

（5）油浸式，水冷式，冷卻方法：箱體內(nèi)裝有冷卻水管，靠冷卻水循環(huán)把油冷卻；用途：中型以上電力變壓器。

（6）油浸式，強(qiáng)制油循環(huán)風(fēng)冷式，冷卻方法：箱體外裝有冷卻管，用泵把箱內(nèi)的油打到箱外冷卻管，形成強(qiáng)制油循環(huán)，箱外冷卻管用送風(fēng)冷卻；用途：中型以上電力變壓器。

（7）油浸式，強(qiáng)制油循環(huán)水冷式，冷卻方法：箱體外裝有冷卻管，用泵把箱內(nèi)的油打到箱外冷卻管，形成強(qiáng)制油循環(huán)，管外冷卻管用冷卻水冷卻。

（8）充氣式，冷卻方法：使用化學(xué)穩(wěn)定炭氟化合物作冷卻劑，利用液體的汽化熱來(lái)冷卻；用途：中型以上電力變壓器。

二、變壓器層間短路的檢測(cè)

變壓器的故障可以分為內(nèi)部故障與外部故障。層間短路也叫局部短路，是變壓器繞組層與層之間的絕緣破壞，使繞組短路所致，層間短路可以使變壓器過(guò)熱，甚至燒壞。

1.變壓器的故障

（1）內(nèi)部故障包括：繞組的絕緣破壞，繞組斷線變形；鐵芯積層硅銅片間的絕緣破壞，接地不良，夾緊鐵芯的螺釘絕緣破壞；內(nèi)部安裝零部件、引出線損壞；絕緣油老化；無(wú)電壓，分接頭切換器損壞。

（2）外部故障可能存在于：外箱密封、閥門；附屬品套管，吸濕呼吸器，減壓裝置，溫度計(jì)，油面計(jì)，套管式電流互感器，氮?dú)獾?，氣體封入裝置，保護(hù)繼電器；冷卻裝置的水冷管，冷卻風(fēng)箱，送油泵，控制裝置；有負(fù)荷時(shí)分接頭切換裝置的機(jī)械驅(qū)動(dòng)部分，控制裝置。

2.小容量變壓器的故障原因及對(duì)策

（1）一般故障（大部分伴有燒損）。原因一，二次配線短路引起的燒損，對(duì)策：安裝容量適當(dāng)?shù)臄嗦菲鳎搭伾珔^(qū)別，配線要整齊；原因二，過(guò)載引起的燒損，對(duì)策：配置容量適合于負(fù)荷的變壓器，安裝雙金屬片式燒損防止器；原因三，絕緣物老化引起的燒損，對(duì)策：按計(jì)劃定期維護(hù)可延長(zhǎng)壽命；原因四，絕緣油老化引起的燒損，對(duì)策：更換新的絕緣油（可防止冷卻效果及絕緣耐力降低）；原因五，套管事故，對(duì)策：保持套管清潔；原因六，雷擊引起的燒損，對(duì)策：完善避雷器設(shè)備。

（2）局部短路（這是主體斷線）。原因一，浸水，對(duì)策：檢查套管有無(wú)裂縫，鐵板有無(wú)銹孔；原因二，分接頭不良，對(duì)策：更換正確的分接頭；原因三，落下金屬片等異物，對(duì)策：切換分接頭時(shí)及檢查內(nèi)部時(shí)防止工具墜落；原因四，雷擊，對(duì)策：安裝避雷器；原因五，過(guò)載，對(duì)策：負(fù)荷管理；原因六，繞組與引線之間斷線，對(duì)策：制造不良，應(yīng)嚴(yán)格質(zhì)量管理；原因七，分接頭或螺釘松動(dòng)，對(duì)策：充分緊固。

（3）層間短路的檢測(cè)。將測(cè)試引線接到變壓器二次檢測(cè)，測(cè)試器的切換開(kāi)關(guān)置于“局部短路”的位置，按下判斷按鈕。如果紅燈亮，蜂鳴器響就是層間短路，所加的電壓是10V、400Hz，判斷是否合格的基準(zhǔn)電流是0.5A。

（作者單位：海南省澄邁中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校）