變壓器低溫環(huán)境的維護(hù)和保養(yǎng)
進(jìn)入冬季后，及時對配電變壓器進(jìn)行維護(hù)和管理，使其在寒冷氣溫下安全經(jīng)濟(jì)運行，是延長配電變壓器使用壽命的重要環(huán)節(jié)，也是消除缺陷、降低損耗、減少工作量的主要途徑。
一要保持三相負(fù)荷均衡。冬季和夏季氣溫不同，配電變壓器三相負(fù)荷也會相應(yīng)不同，應(yīng)每周定期對配電變壓器的三相負(fù)荷進(jìn)行測量和調(diào)整。根據(jù)中性線接線的不同，其不平衡電流的允許值分別不應(yīng)超過配電變壓器額定電流的25%%和40%%，若超過此值，應(yīng)立即對客戶進(jìn)行相間負(fù)荷調(diào)整，使其達(dá)到平衡。冬季用電高峰時段，應(yīng)及時增加配電變壓器的測量和巡視次數(shù)，及時掌握配變的運行狀況。如其電流超過單臺配電變壓器額定電流15%%時，應(yīng)增投一臺變壓器運行。這樣既保障了有電供得出，也確保了供電設(shè)備安全、可靠的正常運行。
二要謹(jǐn)防雨雪堆積發(fā)生閃絡(luò)，造成短路，引起火災(zāi)的發(fā)生。雨雪天氣之后要及時對配電變壓器臺架上下及周圍堆積的雪、冰進(jìn)行清除，并加強(qiáng)保護(hù)。容量較大、出線較多的配電變壓器（三路以上）及重要客戶，應(yīng)采取設(shè)置配電室的辦法供電，合理安裝線路，杜絕不規(guī)范線路存在。
三要做好配電變壓器的維護(hù)管理，避免雷擊和火災(zāi)。對配電變壓器接地電阻應(yīng)及時檢查測量，如果不在規(guī)程范圍內(nèi)，應(yīng)延伸接地線，增加接地體及應(yīng)用物理、化學(xué)等措施使其達(dá)到規(guī)定值；天氣突然變冷時，應(yīng)檢查油面下降情況并及時添加到正常油面；大風(fēng)時，檢查變壓器高壓引線頭有無松動，變壓器頂蓋及周圍有無雜物可能吹上設(shè)備；霧天、陰雨天，應(yīng)檢查陶管、瓷瓶有無電暈、閃烙、放電現(xiàn)象；冬季天氣干燥是火災(zāi)多發(fā)季節(jié)，對配電變壓器及配電室周圍村民堆放的農(nóng)作物秸稈、樹枝等可燃物，要及時清除。
單激式變壓器鐵芯損耗如何測試？
我們在前面《2-1-1-8．開關(guān)電源變壓器磁滯損耗分析》章節(jié)中已經(jīng)指出，變壓器鐵芯的磁滯損耗，實際上就是流過變壓器初級線圈勵磁電流產(chǎn)生的磁場在鐵芯中產(chǎn)生的一部分能耗；但并不是所有勵磁電流的能量都轉(zhuǎn)化為磁滯損耗，還有一部分勵磁電流的能量要轉(zhuǎn)化反電動勢輸出；因此，只要求出勵磁電流總的損耗，再減去反電動勢輸出的損耗，剩余之值就是磁滯損耗。
另外，我們在《2-1-1-10．開關(guān)電源變壓器渦流損耗分析》章節(jié)中已經(jīng)求得，流過變壓器初級線圈中的勵磁電流iμ 為：
同時我們還求得，為了補(bǔ)償渦流產(chǎn)生的去磁場，由變壓器初級線圈另外提供的電流ib 為：
（2-65）和（2-66）式中， iμ 為勵磁電流；這里我們把 ib稱為渦流損耗電流； μa為變壓器鐵芯的平均導(dǎo)磁率；N變壓器初級線圈的匝數(shù)；L變壓器初級線圈的電感； δ為變壓器鐵芯片的厚度，或圓柱體鐵芯的直徑；S為變壓器鐵芯的面積； ρc為鐵芯片的電阻率； l為磁回路的平均長度；U為加到變壓器初級線圈兩端電壓的幅度（方波）； Rb為渦流損耗的等效電阻。
其中，iμ就是勵磁電流，也是產(chǎn)生磁滯損耗的電流， ib就是產(chǎn)生償渦流損耗的電流。 iμ和ib產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度H（t）的曲線圖，請參考圖2-19，其等效電路，請參考圖2-20。
根據(jù)（2-65）式和（2-66）式以及圖2-19和圖2-20的分析結(jié)果，我們可以用圖2-25電路來測試單激式開關(guān)變壓器的磁滯損耗和渦流損耗，以及勵磁電流反激輸出的功耗。
其原理是，在變壓器初級線圈兩端加一方波電壓，然后測試流過變壓器初級線圈的電流i 以及反電動勢輸出功率Pr1；其中，i =iμ +ib ， pμ= Uiμ = pr1＋pc， Pμ為勵磁電流產(chǎn)生的功率，U為電源電壓，pc為磁滯損耗；通過它們之間這些關(guān)系很容易就可以間接測量出磁滯損耗和渦流損耗。圖2-25就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。
圖2-25中，U是電源電壓，通過控制開關(guān)K不斷地接通和關(guān)斷，就可以把電源電壓調(diào)制成單極性電壓脈沖；N為變壓器初級線圈，D為反激輸出整流二極管；R1為反激輸出負(fù)載電阻；C1為濾波電容；R為取樣電阻，通過測量R兩端的電壓，就可以知道流過變壓器初級線圈的電流；取樣電壓被送到示波器Dp進(jìn)行顯示。
圖2-26是圖2-25電路中變壓器初級線圈兩端電壓以及電流波形圖。圖2-25中，通過改變控制開關(guān)K的占空系數(shù)，可使變壓器初級線圈正好工作于電流臨界連續(xù)狀態(tài)或電流斷續(xù)狀態(tài)，即：流過變壓器初級線圈中的電流在下一次控制開關(guān)K接通之前為0。圖2-26中是控制開關(guān)K的占空系數(shù)約等于0.5時，變壓器初級線圈兩端的電壓和電流波形。當(dāng)控制開關(guān)K的占空系數(shù)約為0.5時，圖2-25電路基本工作于電流臨界連續(xù)或電流微斷續(xù)狀態(tài)。
在0-t1期間，控制開關(guān)K接通，電源電壓U加于變壓器初級線圈兩端；流過變壓器初級線圈的電流 i由iμ 和ib 兩部分組成， iμ和ib 的數(shù)值分別由（2-65）式和（2-66）式?jīng)Q定；其中， iμ為勵磁電流，其值隨時間線性上升； ib為渦流損耗電流，其值為常數(shù)，不隨時間改變。
在t1-t2期間，控制開關(guān)K關(guān)斷，變壓器初級線圈的輸入電壓為0，但變壓器初級線圈兩端的電壓不能為0，因此，變壓器初級線圈中的電流也不能等于0，勵磁電流將由t2時刻的最大值Iμm 開始下降，以維持反電動勢的輸出。即：勵磁電流存儲于變壓器鐵心中的磁場能量會通過反電動勢的形式向負(fù)載釋放磁能量。反電動勢通過整流二極管D整流，再經(jīng)濾波電容C1濾波后，給負(fù)載電阻R1供電。通過測量負(fù)載電阻R1兩端的電壓，很容易就可以算出反電動勢的輸出功率，即：勵磁電流產(chǎn)生反激輸出的功率。
圖2-25中，C1濾波電容的作用是取反電動勢的平均值，以便于測量；勵磁電流產(chǎn)生反激輸出的波形如圖2-26-a中虛線所示，不過此波形是半波平均值，并且其幅度受負(fù)載電阻大小的影響很大，其幅值就是濾波電容C1兩端直流電壓的幅值，此值一般小于輸入電壓幅度。
我們從圖2-26-b中可以看出，在輸入電壓作用期間，勵磁電流iμ 是跟隨時間線性增長的；而渦流損耗電流 ib為常量，它不會跟隨時間線性變化；因此，用示波器很容易就可以把它們區(qū)分開來，通過測量取樣電阻R兩端的電壓，就可以間接測量iμ 和ib 的數(shù)值。
在對電流、電壓、功率進(jìn)行進(jìn)行計算或測量的時候，最好采用半波平均值（或半周平均值）概念，以便與開關(guān)電源工作的時間對應(yīng)。半周平均值概念請參看（2-19）式和（2-20）式；半波平均值概念請參看第一章的內(nèi)容。這里再重復(fù)一次半波平均值的計算方法。
正半波電壓的半波平均值可由下式求得：
?。?-74）、（2-75）式中，Upa和Upa-分別為各種脈沖波形的正、負(fù)半波平均值；Pu（t）和Nu（t）分別為各種脈沖波形的正波形函數(shù)（正半周）和負(fù)波形函數(shù)（負(fù)半周），τ為正、負(fù)脈沖寬度。大部分雙極性交流脈沖，其正、負(fù)半波平均值的絕對值都相等，但符號相反