变压器工作原理篇1

［关键词］变压器；性能；安装技术；分析

［作者简介］黄建东，广东电网河源连平供电局电力工程师，研究方向：电力工程，广东河源，517100

［中图分类号］TM42［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2012）01-0028-0003

变压器是电力系统运行的重点设备，利用电磁感应原理对交流电压值实施有效的调控，以此满足其他连接设备的操控需要。伴随着城市电网改造活动的广泛开展，变压器在系统调控系统中的作用更加显著，尤其是电流、电压值大小的控制效果优越，满足电力生产的同时降低了意外事故的发生率。由于施工条件限制，变压器在安装阶段还存在许多不足，落后的安装技术限制了变压器功能的发挥。因此，施工单位要深入分析变压器性能，在安装期间采用试验技术检测装置的性能，以保证其在正常使用期间起到良好的控制作用。

一、变压器原理及其性能

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）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势。此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压、电流和阻抗的器件。变压器的功能主要有：电压变换；电流变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等。

（一）原理

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈，图1为单相变压器的运行原理。

（二）组成

变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。具体组成及功能：（1）铁芯。铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度分别为0.35mm、0.3mm、0.27mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯分为铁芯柱和横片两部分，铁芯柱套有绕组；横片是闭合磁路之用。（2）绕组。绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理：当一次侧绕组上加上电压U1时，流过电流I1，在铁芯中就产生交变磁通O1，这些磁通称为主磁通，在它的作用下，两侧绕组分别感应电势，最后带动变压器调控装置。

二、变压器安装中绕制材料的选用

鉴于变压器在电力系统中的调控作用，技术人员必须选用合适的变压器完成安装操作，这样才能发挥正常的作用。绕制材料是变压器安装需注意的首要问题，不同材质的装置所发挥的作用是不一样的。对于绕制变压器，因装置结构特殊，安装选用了漆包线、纱包线、丝包线、纸包线等材料配合，能够发挥出良好的导电、导热性能，优越的抗腐蚀性也增强了电路的稳定性。从现有的变压器产品来看，变压器安装中绕制材料一般包括：铁芯材料、绝缘材料、浸渍材料等，安装人员必须结合实际情况选用。

（一）铁芯材料

变压器是借助于电磁感应原理完成电流值、电压值的调控，而贴心是变压器的核心构件，其材质状况决定了变压器的调节功能。铁芯材料最好选择在铁片中加入硅，以此减小低钢片的导电导热作用，避免装置运行后能耗增多。电力行业标准中规定硅钢片的磁通密度需控制在有效范围，如：黑铁片的磁通密度在7000、低硅片在10000等，安装现场可结合实际情况选用。

（二）绝缘材料

近年来变压器安装操作的意外事故发生率不断提升，考虑到变压器安装过程中的安全问题，现场人员需注重绝缘材料的选用，以保护系统其他设备的正常运行。目前，许多变压器已经配备了绝缘构件，如：垫圈、绝缘器具等，但由于人为操作不当依旧存在安全风险。变压器安装需从线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离等方面增强其绝缘性能。

（三）浸渍材料

浸渍处理是对绕制材料加工的最后工序，主要目的是改善材料的机械性能、电力性能、绝缘性能，避免后期使用发生各种按照事故。选用绕制材料之后，安装人员要对浸渍材料涂刷油漆，在材料表面设置一道绝缘层。比较常用的漆材是甲酚清漆，经过涂刷处理后可发挥出较好的安全作用，延长了变压器设备的使用寿命。

三、变压器安装中漏油事故的处理

工业化生产活动大范围进行，社会用电量日趋增多，给电力系统工程改造带来了巨大的压力。变压器作为供电系统、用电系统的重要装置，其在安装阶段常会出现意外事故，导致系统运行的安全系数降低。漏油事故是变压器安装多见的问题，油量耗损过快减短了变压装置的使用寿命，导致故障维修率不断增多。因而，技术人员在安装时要考虑漏油事故的处理。

（一）焊接方面

变压器是电力系统的主要运行设备，其在正常状态下要联合其他装置才能发挥作用，焊接是变压器安装必不可少的工序。安装时要顾及到地震等自然灾害对变压器的不利影响，采取利用钢筋构件采取抗震加固安装，如图2。焊接环节出现的漏油问题多数是由于人工操作不当，焊接构件的配合密度不足，变压器运行后易引起漏油事故。如：焊接缝形成针孔，针孔数量过多而影响了构件的紧密性。对于焊接漏油事故的处理，安装人员要选择高性能的焊接材料，并控制好焊接点的操作工艺，可能选择高分子复合材料进一步固化焊接点。

（二）密封方面

良好的密封性能是保证变压器正常使用的前提条件，若变压器箱沿与箱盖配合的紧密性不足，会造成雨水、杂物的浸入，破坏变压器的使用性能。密封漏油事故的处理需注重构件之间的配合，对变压器内外部采取针对性的密封加固。如：安装人员可采用粘合材料进行连接处理，让焊接形成的接头与构件融为整体构件，从而有效控制漏油现象。

（三）法兰方面

法兰是一种高精度的配合构件，安装过程特别要注意法兰的紧密性。通常法兰漏油是因紧固件安装操作不当，导致法兰与其他构件的配合强度不足，最终引起渗漏油现象。处理此类漏油事故，应对法兰进行加固处理。利用紧固螺栓加固之后，要检查法兰密封处的配合情况，特别要注意松动的螺栓应及时更换，并且严格按照工艺流程完成操作。

（四）铸件方面

钢铁铸件在生产加工环节会留有质量问题，变压器安装人员未详细检查构件质量，安装后引起渗漏油事故。如：铸铁件产品存在砂眼、裂纹等问题，变压器运行时受到多方力作用的影响，裂纹会不断扩大而产生漏油事故。为避免铸铁件漏油现象，一方面要检查铸铁件产品的质量；另一方面要改善安装工艺流程，加固铸铁构件的连接形式。

四、试验法在变压器维护中的运用

除了从安装环节加强变压器性能维护外，技术人员还要针对变压器使用的范围及性能要求，采取综合性的维护措施，避免各种安全事故及性能故障的发生。变压器试验是一种全面性的检测活动，其能够从内部构件、操作性能、安装工艺等方面检测变压器，根据试验结果可制定一套完整的安装方案。因此，结束变压器安装，应及时添加试验环节以检测装置的性能。

（一）综合监控

目前，预防性试验普遍采用的是在线监测技术，变压器处于运行状态时直接完成检测任务。在线监测技术的推广避免了系统中断运行带来的不便，其运用于变压器的预防性试验能够在不影响系统运行的前提下，完成试验操作以得到可靠的数据结果。

（二）设备改造

导致变压器故障发生的因素比较复杂，维修人员在施工期间要对装置综合检测维修，不仅耗时短、难度大，且对电力工程建设的正常进程也不利。预防性试验报告为电力工程改造提供了参考依据，能够为变压器设备的安装提供科学的指导。

（三）保护性能

保持优越的性能是变压器持续发挥作用的基础，特别是装置的升压、降压能力至关重要。预防性试验可针对某一款型的变压器详细地检查，及时发现潜在的故障隐患。如：变压器渗漏故障的检查，试验中可观察散热器接口、平面碟阀帽子、套管、瓷瓶、焊缝、砂眼、法兰等位置，提早发现问题以快处理。

（四）检测异常

意外事故已经成为制约电力行业发展的一大因素，解决安全问题是变压器预防性试验的首要目的。预防性试验配合高精密仪器展开测试，从变压器的结构组合、运行性能、安装操作等环节检查故障，对存在的问题预先制定策略处理。如：结合万用表对电流变换、电压变换的参数检测，根据指标结果判断变压器装置的性能是否达标。

五、结论

总之，变压器在电力系统中发挥了重要的调控作用，也是维持电力系统高效运行的基础条件。技术人员在安装变压器时要充分考虑其性能要求，采用不同的安装工艺及维护技术保证变压器性能的发挥。对于变压器安装中常见的问题，应制定有效的维护维修方案，为其创造优越的运行条件。

［参考文献］

［1］王祥斌,严志豪.行回扫变压器最大输出功率测试原理及方法［J］.现代电子技术,2007,(12).

［2］黄永青.单相控制和信号用变压器功率选择及保护［J］.有色冶金设计与研究,2001,(2).

变压器工作原理篇2

【关键词】变压器；冷却器；故障；处理

1、强油风冷变压器冷却系统工作原理

强迫油循环风冷变压器容量大，外部有效散热面积小，但由于冷却器的潜油泵运转，强迫变压器油经散热器高速循环，将热量从内部带出，并用风扇吹风冷却，所以其散热效率很高。若冷却装置停止工作，变压器油不能循环，而变压器外壳散热面积小，内部热量不容易散发出去。所以，当冷却器全停时，变压器不能持续运行，根据《运行规程》规定，在额定负荷下，允许运行时间为20分钟，若运行时间达20分钟时，变压器上层油温未达到75℃，允许继续运行至油温升到75℃，但时间最长不得超过一个小时。

2、冷却器组故障跳闸的处理

2.1现象

备用冷却器组投入，“备用冷却器投入”光字牌亮，原运行中冷却器组停止工作。

2.2原因

⑴冷却器组的风扇或油泵电动机过载，热继电器动作，断开冷却器组工作电源；⑵冷却器组缺相运行，电流增大，使热继电器动作；⑶热继电器受环境影响误动；⑷冷却器组回路发生短路，空开跳闸。

2.3处理方法

⑴将自动投入运行的备用冷却器组改投到“运行”位置，再检查是热继电器动作，还是空开跳闸。热继电器一般用作过载和缺相保护，空开一般用作短路保护。

⑵如果是空开跳闸，应检查回路中有无短路故障点。可将故障冷却器组投“停用”位置，重新合上空开，若再次跳闸，则说明从空开到冷却器组控制箱之间的电缆有故障。若空开合上后未再次跳闸，则说明冷却器组控制箱及电机之间的回路有问题。

⑶如果热继电器动作，可在恢复热继电器位置时，弄清是油泵电机还是风扇电机过载。再次短时投入冷却器组，观察过载的电机，并作如下处理：

①若冷却器过载，应稍等片刻，再恢复热继电器位置。

②若发现某个风扇声音异常，摩擦严重，可在控制箱内将故障风扇的电机端子接线取下，恢复热继电器位置，然后试投入该冷却器组。

③整组冷却器组不启动，应检查三相电压是否正常，是否缺相。

④如果气温很高，可能引起热继电器动作，可打开控制箱门冷却片刻，再次投入。

⑤若潜油泵声音异常，冷却器组不能继续运行，应立即汇报工区和生技部门，由上级派检修人员处理。

⑥检查热继电器RJ接点接触情况，如果热继电器损坏，应由检修人员及时更换。

3、冷却器全停故障的处理

冷却器全停有两种情况：第一种情况是工作电源故障，备用工作电源自动投入，但未成功；第二种情况是工作电源故障，备用工作电源自投装置没有动作。

下面以I段工作电源运行、II段工作电源备用的运行方式为例分别说明：

3.1情况一

3.1.1现象

所有冷却器组全部停止运行，“冷却器全停”，“I段工作电源故障”，“II段工作电源故障”光字牌亮。

3.1.2原因

冷却器工作电源故障消失，备用电源自动投入动作，但未成功，说明电源主接触器1C和2C接点以下回路有短路故障。

3.1.3处理

首先拉开所用变屏上主变通风电源闸刀，检查通风电源熔丝（或空开），若熔断则更换之，再进行以下处理：

⑴检查冷却器电源上所接电压继电器1YJ，2YJ的常开接点已打开，说明电源确无电压。⑵更换冷却器电源的熔丝，并检查控制箱内冷却器电源所接元件是否有接地或短路。⑶断开所有冷却器组的空开1～nKD，将冷却器组控制开关1～nKK切至“停止”位置，合上两路冷却器电源，恢复原先运行方式。⑷若运行正常，则试投入各冷却器组。投入时可先投入原先备用和辅助冷却器组，再逐个投入原先运行的冷却器组，检查出有故障的冷却器组。

⑸检查有故障的冷却器组的空开及其以下回路。

3.2情况二

3.2.1现象

所有冷却器组全部停止运行，“冷却器全停”，“I段工作电源故障”光字牌亮。

3.2.2原因

冷却器工作电源故障消失，备用电源自动投入装置没有动作或动作不正常，备用工作电源一般没有故障。

3.2.3处理

首先拉开所用变屏上主变通风电源闸刀，检查通风电源熔丝，若熔断则更换之，再进行以下处理：

⑴如果2C未动作，则进行如下处理：

①检查2RD是否熔断，若熔断则更换之；②将控制开关KK手动切至II段电源，如果切换成功，则说明1C的常闭接点有故障；③如果手动切换不成功，则将2C的常开接点短接，使冷却器开始工作。

⑵如果2C动作，则进行如下处理：

①将2C的常开接点短接，如果冷却器开始运转，明接点有问题，应设法恢复之；②如果无法切至II段电源，应汇报调度和上级，作好转移负荷的准备。

4、冷却器故障处理时的注意事项

4.1尽快恢复冷却器工作

当冷却器工作电源消失时，应设法切换至备用电源，尽快恢复冷却器工作，然后再检查原工作电源消失的原因。

4.2注意主变油温

处理故障时，应注意观察主变压器的油温，如果上层油温未达到75℃，根据调度命令解除冷却器全停跳闸压板，继续处理故障。

4.3防止故障扩大

更换熔丝后再次熔断，说明回路中有短路故障，在未排除故障前，切不可多次向故障点送电，以防止故障扩大。

5、结束语

220kV主变压器多采用这种强油风冷冷却系统，运行人员在高温高负荷时期，应该认真加强对主设备的巡视，特别要重视对主变压器的巡视，一旦发现冷却系统故障，应该及时检查、分析并判断故障原因，能自行处理的通过处理保证主变继续安全运行，不能自行处理的应立即向上级主管部门汇报，以便及时排除故障，从而保证主变压器的安全运行，提高企业的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]变电站综合自动化原理与系统..北京：中国电力出版社，2004.

[2]变电运行与事故处理.北京：中国电力出版社，2002.

变压器工作原理篇3

变压器；运行维护；故障处理

[中图分类号]TM407[文献标识码]A[文章编号]1009-9646（2011）06-0005-02

一、概述

电力变压器是电力企业发供电的核心设备之一，是电网传输电能的枢纽，变压器的持续、稳定、可靠运行对于电力系统安全起到非常重要的作用。由于设计制造及运行管理维护水平的限制，变压器的故障仍然时有发生，如何避免因变压器故障造成的事故，是电力企业面临的一项重要而艰巨的任务，也是笔者在此探讨的重点。

变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。其主要功能包括：变电压、变电流以及变阻抗三种。电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。具体如下：

二、变压器工作原理

一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。说先是空载运行情况，在这种情况下运行，铁心中主磁通F是由一次绕组磁通势产生的。另外一种运行环境是带负载运行情况，此时铁心中主磁通是由一次、二次绕组磁通势共同产生的合成磁通。具体如下图所示：

三、变压器运行中的检修维护

变压器发生事故后的状况判断和能否投运成为运行单位和检修单位经常要决策的问题。变压器在投入运行过程中，电气运行人员和车间有关工程技术人员应加强对变压器的监视和检查。通过声音是否异常、气味是否加重、温度检测是否升高等现象来分析、判断变压器工作是否正常，以便采取相应措施。在了解变压器的工作原理之后逐步针对各项指标进行故障剖析：

1.变压器油位异常，如果变压器在运行过程中出现油温正常而油位降低，有可能此时的油位显示不真实，造成的原因有可能是呼吸器堵塞；如果出现油位过低，有可能是变压器漏油严重或在检修后没有及时补充；

2.检查变压器油温是否超超标；负荷大小、环境温度的不同，会造成运行中的变压器油温发生变化。其次还有散热器不通畅，冷却器出现异常都会造成变压器油温升高；

3.变压器的声音异常，如果出现“嗡嗡”声，应观察变压器是不是超负荷运行；如果出现放电声，有可能是套管或内部有放电现象；如果出现水沸声，有可能是变压器内部出现短路故障或是接触不良

4.变压器出现渗漏油，一般情况下变压器渗漏油主要出现在阀门及胶垫接线桩头处，造成渗漏油的原因主要是检修工艺和材质有关。

四、变压器故障及事故处理

1.变压器经常过载运行

随着企业的发展和人民生活水平的提高，用电量不断增加，原来变压器容量小，不能满足用户需要，造成变压器过负载运行。再就是季节性和特殊天气等原因造成用电高峰，使配电变压器过载运行。变压器长期过载运行，造成变压器内部各部件、线圈、油绝缘老化，当绝缘降低到一定值时变压器内部就发生了击穿短路故障。

2.变压器绕组故障

通过对多起变压器损坏现象来分析，造成变压器绕组故障的主要原因：制造工艺不精良或检修时，部分绝缘受到损害，埋下了隐患的祸根；散热不良或长期过载，使温度过高绝缘老化；绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热；绝缘油内混入水分而劣化，油质过差。

3.变压器分接开关故障

原因分析有：一是变压器各部位连接螺丝松动，接触不好，易发热；二是分接开关本身质量差，结构不合理，弹簧压力不够，动静触头不完全接触，错位动静触头之间绝缘距离变小，两抽头之间发生放电或短路；三是人为原因，个别电工对无载调压原理不清楚，调压后导致动静触头部分接触或变压器分接开关接点长期运行，静触头有污垢造成接触不良而放电打火使变压器烧毁；四是油质过差，使分接开关接触面被腐蚀。

4.变压器铁芯故障

造成铁芯故障的原因分析是铁芯柱的穿心螺杆绝缘损坏而引起的，严重时引起铁芯的局部熔毁。如果判断出现铁芯故障，首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较，如果相差较大，可判断为绕组故障。然后进行铁芯外观检查，再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。如果铁芯损坏不大，在损坏处进行上漆处理。

5.雷电过电压造成变压器故障

变压器按规定要求必须高、低压侧安装合格避雷器，以降低雷电过电压、铁磁谐振过电压对变压器高低压线圈或套管危害。主要有以下原因造成变压器过电压而损坏：一是避雷器安装试验不符合要求，安装避雷器一般是三只避雷器一点接，长期运行中年久失修、风吹雨打造成严重锈蚀，气候变化及其它特殊情况造成接点断开或接触不良，当遇有雷电过电压或系统谐振过电压时，不能及时对大进行泄流降压击穿变压器。

6.违章加油造成变压器损坏

运行中的变压器如果油位过低，需要加油时，应按照规定加油，否则容易造成变压器损坏。新加变压器油与该变压器箱体内油型号要保持一致，变压器油有几种油基，不同型号油基原则上不能混用；变压器加油时应停电，否则造成变压器内部冷热油相混后，循环油流加速，将器身底部水分带起循环到高低压线圈内部使绝缘下降造成击穿短路。

五、结论

在本文上述变压器故障诊断技术中，故障的多样性、不确定性和各种故障之间联系的复杂性构成了故障诊断技术上的难点。通过对变压器运作原理的分析，逐一针对运作的各个环节容易出现故障的节点进行科学有效的分析探讨，最终达到确保电力企业发供电系统安全经济运行。

变压器工作原理篇4

作者：杨襄璧罗铭单位：中南大学液压机械工程研究所安徽惊天液压智控有限公司

前者表明液压冲击器的工作能力，而后者则表明其工作效率的高低，两者的乘积就是其功率输出，即N=W×f。因此，在液压冲击器设计时，必须协调冲击能W与频率f之间的合理配置关系，求得在装机容量最小的前提下，机器的工作效率最高。例如对液压破碎锤而言，要求大的冲击能W，并适当降低冲击频率f，以满足增大冲击力和提高破碎效果的要求；对液压凿岩机而言，虽然同为液压冲击器，它则要求小冲击能W，并尽量提高冲击频率f，以满足高速钻孔的要求。液压冲击器的工作参数主要包括活塞的最大冲击末速度速υm，工作流量Q，工作压力P以及最优轴推力FT等。活塞的最大冲击速度υm—这是活塞打击钎尾瞬间的接触速度，它的大小反映活塞的动能传递给被击物上的冲击能W大小，而冲击能W又与υ2m成正比。显然提高υm对提高冲击能W是有利的。但υm的提高却受到两方面的限制：其一，受活塞和钎杆材料性能的限制，因为冲击速度υm与接触应力σ有关，其值越高则σ越大，影响活塞和钎杆的使用寿命。目前在材料的许用接触应力σ限制下，一般选υm=9~12m/s是可行的。但随着材料科学的进步，υm值的进一步提高是可能的；其二，还受冲击机构的频率限制，其原因在于活塞的结构行程有限，在有限的行程上把活塞加速到要求的υm的时间将很短，υm越高则这时间将越短，无法满足低频的要求。因为低频意味着活塞的循环时间和冲程时间都较长，而高υm必然导致冲程时间和循环时间的缩短，即冲击机构的频率高，无法满足低频的设计要求。当然也可以采用加大活塞运动力和降低υm的技术路线，提高冲击能和降低频率。但会加大机构的结构尺寸，也不理想。

总之，设计时必须根据使用条件综合考虑，工作流量Q—这是液压冲击器工作时泵输给它的入口流量，属独立变量。液压冲击器工作时，表现出的一切行为和性能，都随它的变化而变化，而不是相反！）工作压力P—这是液压冲击器工作时系统要求的工作压力，即保证实现其性能参数必须的系统压力。工作压力P是因变量，随输入流量Q和结构参数的变化而变化。也就是说系统工作时，当其他参数不变，你是无法改变压力值P的大小的。这也验证了液压技术的一条最基本的原理：系统的压力决定于外负荷。所谓液压冲击器设计，就是用所设计的结构参数和输入的工作流量来保证系统额定工作压力PH的实现。轴推力FT—液压冲击器工作时，由于活塞的冲程加速，会使机体产生后坐现象，致使钎杆脱离与被冲击体的接触，影响冲击工作不能正常进行。为了克服液压冲击器的后坐现象，液压冲击器工作时在机体的轴线上必须施加一个推力以保证钎杆与被冲体紧密接触。这推力，行业上称之为轴推力。轴推力的大小应当适当，太大太小都不好，这就提出了一个最优轴推力的概念。施加给液压冲击器的最优轴推力，与选择承载机的吨位紧密相连，吨位小了下压的轴推力不够，吨位太大虽然满足了轴推力的要求，却使承载机的投资成本增高，也不理想。因此在液压冲击器设计中，寻求大冲击能与小轴推力，一直是优化设计的一个追求目标。这样就可以使大冲击能的液压冲击器与较小吨位的承载机相匹配，形成高效的作业组合，降低作业成本。

液压冲击器的结构参数主要包括活塞的三个直径d1、d2和d3，活塞的工作质量m，以及活塞的工作行程S。液压冲击器的结构参数决定其性能参数。因此也可以说，所谓液压冲击器的设计，实质上就是确定（求得）保证可以实现其性能参数的结构参数，即求得d1，d2，d3，m和S。必须指出，在液压冲击器结构参数一定的情况下，其性能参数和工作参数都将随输入流量Q的变化而变化。那种在上述前提下，企图通过其他措施调节系统压力的想法都是不可行的。由上述可知，系统油压P是一个变量，是一个因变量，工作中它自身无法主动改变自己，只能随流入油腔的流量变化而变化。由于液压冲击器工作时，输入油腔的油液每时每刻都在变化，所以油压P也每时每刻都在变化，没有一个常值。产品样本上给出的油压，笔者认为叫额定油压较为合适，用PH表示，以示区别。它是用压力表在液压冲击器输油管入口处可量得的压力。在此压力下，液压冲击器的性能参数达到额定值。实际上PH是一个虚拟参数，并不存在，但它在液压冲击器的设计和使用中却非常有用。设计时以它（PH）为依据，进行性能参数、工作参数和结构参数的计算，并对液压系统和元件进行选择。在使用现场，则成为操作者了解系统工作正常与否的重要依据。至于为什么PH能担当起如此重任，后面的章节有详细的论述。液压冲击器工作原理简析市场上液压冲击器产品林立、品种繁多，它们的结构原理也各不相同，看起来让人眼花缭乱。笔者将其工作原理（非结构原理），最本质、最关键的东西进行抽象、总结，梳理出三种工作原理：纯液压式、氮爆式和气液式工作原理，基本概括了液压冲击器工作原理的全部。现分别予以简析，利于以后的理论研究和分析。纯液压式工作原理纯液压式工作原理有三种实现形式：前腔常压后腔变压工作原理（简称前腔常压原理）、后腔常压前腔变压工作原理（简称后腔常压原理）和前、后腔变压工作原理（简称前、后腔变压原理）。前腔常压工作原理这是液压冲击器发展过程中最原始，最古老的一种工作原理，以后的技术进步都是在它的基础上发展起来的。温故而知新，下面我们对它进行分析与说明。图1为前腔常压纯液压冲击器的工作原理简图。从图中可以清楚地看到，该系统由缸体、活塞、换向阀和油液通道组成。其中缸体和活塞组成冲击体，而活塞在缸体内则由于油液的推动而往复运动，向外输出冲击能，对被击物体施加强大的冲击力，形成锤击作用。换向阀的作用是通过阀芯的换向运动，形成对推动活塞运动的油液的换向，实现活塞周期性的往复循环运动。

变压器工作原理篇5

【关键词】水平井；分注；工艺；流程；设计

一、水平井下部分分注工艺管柱结构设计

（一）两段分注工艺管柱设计

1、组成：油管+安全接头+压缩式封隔器+支撑扶正器+定压注射器+花管+丝堵等组成。2、工艺原理；用压缩式封隔器作为分成工具，用油管和定压注射器作为下段分成工具，利用油套环空作为上部层段分层工具。实现两段分层注水。3、特点：支撑扶正器确保封隔器水平居中，安全街头确保管柱起下安全。

（二）三段分注工艺管柱设计

1、组成：双层油管（含内衬分注管）+安全接头+压缩式封隔器+支撑扶正器+三管分注器+压缩式封隔器+支撑扶正器+定压注射器+花管+丝堵等组成。2、工艺原理：用两套压缩式封隔器作为分层工具；利用三管分注器作为下部两段分注器，实现三层注水。用内衬小尺寸油管、三管分注器水芯子和定压分注器作为最下部两段注水工具，油管和内衬小尺寸油管环空作为第二层注水工具，用油套环空作为最上部层段注水工具。用内衬小尺寸油管和三管水芯子实现下部注水工具。

（三）井下三管分注器

1、组成：由插入式水芯子和分注器本体两部分组成。分注器由滑套体、注水孔、密封胶圈、剪钉等组成。2、原理：配水器本体随注水管柱一起下入井内，打压涨封后在将水芯子接在内衬小管下部下入井内，然后利用上提水芯子将配水器滑套体下击打开注水孔建立第二层注水通道，由水芯子内通道建立下部注水通道。

二、地面部分工艺流程设计

（一）地面两段分注工艺流程

1、组成：地面分注器和地面管汇（见工艺原理图）

2、原理：配水器由三路通水孔组成，下部通水孔来水连接注水管汇，中部连接通往油套环空，上部通水孔连接油管，从而实现两段控制注水。也可以在地面分水器出口处按装恒定量配水器实现自动控制注水量水。

（二）地面三段段分注工艺流程

1、组成：地面恒定配水器和注水管汇组成，（见工艺原理图）

2、原理：在注水来水管线上分别安装三套恒定配水器，配水器入口与注水管汇相连，出口分别连接注水井口三处入水口。其中，上部配水器出口与井口内衬小油管连接；中部配水器出口与油管和内衬小尺寸油管环空入口相连接；下部配水出口与油套环空入口相连接。

（三）恒定量配水器原理（见图）

1、原理：P1=P3时无流量，P1P3时流体经喷嘴小孔进入喷嘴内腔，再经喷嘴和阀芯之间的环形空隙流入地层。当P1增加（P3或减小）的瞬间，P增加，流量上升，这时作用在阀芯另一端的P1也同时增加，推动阀体向喷嘴靠近，间隙减小，导致流量下降，使得P减至原来的数值，因而流量也回到原来的数值。同理当P3增加（或P1减小）时，P减小，定量芯子也做出相应的动作来维护P不变，使流量恒定不变。

2、参数说明：P1―进口压力，即注水压力；P2―喷嘴内腔压力；P3―出口压力，即地层压力；P=P1―P3，注水压差。

三、分层测试和验封方法

（一）验封方法

1、油套压法验封

将套管段停注，注油管段。然后逐级提升注入压力，观察套管压力变化情况，如果套压不跟油压变化而变化，则封隔器密封良好；如果套压随油压变化而有微小变化，则认为封隔器是密封的；如果套压随油压变化而变化，则说明封隔器不密封。应先起出井下分注管柱进行检查，查明原因后重新调配，重新验封。

2、水量叠加法验封

水量叠加法验封就是在同一压力点下，对全井和各层段注水量分别进行测量，测量后将各层段注水量总和与全井注水量进行对比。对比结果相等或接近相等，则为封隔器是密封的。对比结果相差很大，各层段水量之和远大于全井水量，则认为封隔器不密封或密封不良，应起出分注管柱，检明原因，重新调配。

（二）分层测试方式方法

测试方法就是在同一压力下，关闭其中一段，测试其它两段水量，然后与全井水量进行差减，得出其中一段的注水量；如果使用恒定量配水器做为分层注水工具时，在地面通过调整恒定配水器水嘴进行调整配注水量，即可满足配注要求；如果使用电子取流装置进行分层计量时，在地面使用手掌机录取层段注水量和压力资料，通过调整井口微调闸门即可实现分层水量的测试。

四、应用状况及应用效果

2012年至2013年实施地面分注5口井，实现两段分注4口井；实现三段分注1口井。目前，注水效果良好，满足了地质开发的基本需求。

变压器工作原理篇6

关键词：配电变压器故障原因防范

一、10kV配电变压器运行中易出现的故障

1、温度异常

在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，较原来同条件时温度高，并有不断升高的趋势，也是变压器温度异常升高的现象之一，产生此类故障的原因多为变压器绕组故障，配变在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷；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

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；绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热；绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸介过高，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、过负荷：

随着人们生活水平的提高，用电量迅速增加，原来的配电变压器容量小，造成变压器过负载运行；二是季节性和特殊天气等原因造成用电高峰，使配电变压器过载运行。由于配变长期处于超过正常功率工作状态或持续缓慢提升负荷的情况下，最终会造成变压器超负荷运行。由此产生过高的温度则会导致绝缘的过早老化。当变压器的绝缘纸板老化后，纸强度降低。因此，外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损，进而发生故障。

3、高压保护不当：

在实际运行中，由于检修人员为避免更换熔丝的麻烦，将熔丝用各种导线代替，致使低压过载或短路时无法熔断而使变压器长期发热直至烧毁变压器;而在配电变压器低压侧的短路不能及时被切除的同时，高压侧跌落保险的熔丝又因配置不当，不能及时熔断跌落，也是造成配电变压器故障的常见原因之一。

4、低压保护不当：

配电变压器的低压保护主要是靠自动空气开关或闸刀开关来实现的，而从一定程度上讲，这一级保护也是针对电动机来设置的。当三相异步电动机发生短路故障时，将产生很大短路电流，如不及时切断电源，将会使电动机烧毁并引起变压器烧坏。但是在现场发现空气开关被破坏、短接或者闸刀开关的熔丝用铁丝替代，这对变压器的安全运行构成了潜在危胁。

5、三相电压不平衡：

造成配变三相电压不平衡的原因很多，如居民小区接户线工作中由于施工人员图施工方便，不合理分配三相负荷；居民私拉乱接等均能造成三相负荷不平衡，从而引起当负荷轻的相电压升高，负荷重的相电压降低，电流升高，最终导致变压器匝间短路，烧坏变压器。

6、检修不当故障：

检修人员在紧固或松动变压器引线螺帽时，如果紧固不当会使导电螺杆跟着转动，导致变压器内部高压绕组引线扭断或与低压引出铜片碰触造成短路。检修人员在吊芯检修时如没有严格遵照检修工艺规程及相关标准，误将线圈、引线、分接开关等处的绝缘损坏;或将工具、零件、私人的金属佩件遗忘、遗落在变压器内，轻则发生闪络放电，重则发生短路接地，甚至烧毁变压器。

二、防范措施

1、合理选择：

根据用户用电负荷合理选择变压器容量，避免因选择过小不能正常使用，造成配电变压器烧坏；容量过大，不经济，造成大马拉小车。同时选择正规变压器厂生产的节能型产品。同时严格要求检修人员按规程规定配置变压器高压熔丝，不允许过大或过小，严禁用铜铝丝替代熔丝。电变压器安装位置遵循“小容量、密布点、短半径”的原则，并符合配电变压器应安装在负荷中心，尽量避免供电半径过大，避免末端用户电压过低无法使用，避开易爆、易燃、污秽严重及地势低洼地带；高压进线及低压出线方便且便于施工、运行维护等要求。变压器室要有良好的通风条件。

2、加强投运前检查：

做好配电变压器投运前检查的工作，及时检查出存在的问题，及时加以处理，可以防止事故和保证安全运行，在变压器投入运行前，一般应做下列各项检查工作：（1）检查变压器的试验合格证和变压器油的化验合格证，试验结果是否合格，不合格者不允许使用；（2）检查变压器油箱的油阀是否完整，有无渗油情况；（3）检查变压器油位是否达到油标指示范围、无油枕的变压器油应高于分接头25mm，和超过变压器的散热管的上管口；（4）检查分接头调压板是否安装牢固，连片板是否松动，螺丝是否脱扣，分接头的选定是否与安装点的电压相适应；（5）检查变压器的内外部，是否清洁整齐，套管有无污垢，破裂、松动，各部螺丝是否完整无缺，是否牢固；（6）检查变压器上盖部分，密封情况是否严密。

3、做好日常巡视维护工作：

从以上配电变压器故障情况及损坏原因可知，有相当一部分配电变压器损坏是可以避免的，只要加强设备巡视检查，严格按规章制度办事，也可以将变压器损坏事故消灭在萌芽状态。要做好这一点应在配电变压器运行管理注意以下方面：①要定期检查三相电压是否平衡，经常检查变压器的油位、温度、油色是否正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化。如果发现缺陷，应及时消除。②定期清理配电变压器上的污垢，必要时采取防污措施，安装套管防污帽，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期摇测接地电阻。③油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85℃，最高不超过95℃（配电变压器测温孔插入温度计可随时测得运行变压器的即时温度），不得长期过负荷运行。④避免三相负载不平衡运行。⑤防止二次短路，合理选择配电变压器的高低压熔丝规格。