对于变压器的电路故障问题主要是指变压器的出口出现短路，以及在变压器内部出现引线或绕组间的对地短路，以及因相与相间出现的短路问题进而引发故障的出现。其实，这类故障在实际的电力变压器的诸多故障问题中是十分常见的问题，并且该故障的实际案例也很多。对于变压器在低压出口出现短路的问题，为了解决该问题一般对故障处更换绕组，故障严重时可能需要对所有的绕组进行必要的更换，这样才能尽可能地降低故障发生的概率，极大地降低因电力故障引发的严重的经济和人身财产损失，所以，对此有必要给予极大地重视 。

（2）绕组的故障问题

把绕组故障可以细致地划分为以下几个类型：接头的焊接处极其容易出现开裂问题、相与相间短路问题、匝向出现短路、绕组的接地故障等。分析总结以上故障出现的原因可以总结：变压器的绝缘问题出现了问题；绕组处有杂物进去，老化的绝缘体；变压器的工作力度不足；因变形导致绕组出现问题：绕组受到水汽影响；变压器的温度高。

（3）变压器渗油

变压器渗油故障在整个电力变压器的故障中是最为常见的一个故障。变压器渗油故障又可以解释为电力变压器渗油会导致后续一些问题，诸如本身对空气产生严重的环境污染，还可能造成大量的的资源浪费，这样会大大增加了企业的运行成本，进而增加了企业的经济压力和市场阻力。该问题作为一个安全隐患，会极大地影响电力变压器的安全稳定运作，严重时可能造成机器设备的不能运行。还要注意的是该故障还会对电力企业的服务质量产生影响，对为用电的客户提供安全科学的服务产生重大的负面影响。

（4）接头处温度、多高故障

接头处温度、多高故障中的接头指的是变压器的载流接头。在整个变压器的设计中变压器的载流接头一直都承担着极为重要的责任，分析总结了电力事故可以得出：变压器的载流接头的不稳定连接，使得接头处温度快速升高，甚至已经超过了接头的着火点，导致接头出 现烧断的现象，严重影响了电力变压器的安全稳定运行。这些问题都给电力企业在以后得安全供电工作敲响了警钟。为了有效减少这类安全事故的出现，避免因接头处温度过高引发的安全用电事故，这需要电力检测维修工人在平时的检测维修工作中，注意观察变压器的载流接头的温度变化，保证接头的温度在正常的数值范围内变化，这样才能有效保证电力变电器的安全稳定运行

（1）选用优质材料制造变压器

变压器是通过电磁感应来改变网路电压的，主要材料是硅钢片和电磁线。这两种材料质地的优劣，直接影响变 压器的损耗特性。由运行中变压器铁心形成的损耗通称空载损耗，损耗值是恒定的，与变压器的负载率无大关系，也是不可避免的。但导磁材料的优劣，可以改变其损耗的大小。第一代节能变压器就选用了优质的Q11、 Q10冷轧晶粒取向硅钢片，淘汰热轧的D44等硅钢片，结合结构设计的改进使空载扭耗降低40%。

（2）优化设计和改进工艺

从结构设计和制造工艺入手改善变压器的损耗特征，是制造厂的主要研究课题。电子计算机应用于变压器设计，为设计工作开拓了广阔的前景，可在理想的铜（电磁线 ）铁（硅钢片）比例下，以损耗最低和铜铁耗量最少为设计 目标。使优质材料和优化设计的曲线相交于一点，从而获得最佳效果。铁心结构由原来的直接缝改为半直半斜和全斜接缝，则是结构设计的突破性改进，可使晶粒取向硅钢片（即目前广泛应用的Q10、Q11）在铁心接缝区的导磁方向得到缓和，降低了空载损耗。

可将电压互感器视为电气元件，而非电子元件。根据法拉第感应定律，变压器基本上是一种非常简单的静态(或固定)电磁无源电气设备，把电能从一个值转换成另一个值。

为了达到这一目的，变压器可以使用由变压器自身产生的公用振荡磁路将两个或多个电路连接起来。变压器式变压器按“电磁感应”原理运行。

互感是一个过程，导线线圈通过这个过程将电压感应到另一个邻近的线圈。那么就可以说变压器工作在“磁畴”上，而这种变压器的得名，是因为它能把一个电压或电流水平“转换”成另一个电压或电流。

在不改变变压器频率的情况下，或通过磁路从一个线圈传送到另一个线圈时，变压器可以提高或降低其供电电压和电流。

单相变压器主要由两个线圈组成，一个线圈称为“初级线圈”，而另一个线圈称为“次级线圈”。本文中，我们将变压器的“初级”侧定义为通常带电的一侧，而“次级”侧定义为通常带电的一侧。单相变压器中，一级一般是电压较高的一端。

这些线圈并不互相电接触，而是缠绕在一个共同的封闭磁铁圈中，称为“铁心”。这种软铁芯不是实心的，而是由单个层叠而成，连接在一起，有助于降低铁芯的损耗。

这两个线圈绕组彼此电隔离，但通过公用磁芯磁力连接，允许把电能从一个线圈传送到另一个线圈。正如图所示，当电流通过初级线圈时，就会产生磁场，使电压感应到次级线圈

V P –是一次电压

V S –是次级电压

N P –是初级绕组数

N S –是次级绕组的数量

Φ （phi）–是磁链

要注意的是，两个线圈绕组之间没有电连接，只是有磁连接。可以使用单相变压器来增加或减少施加给初级绕组的电压。它是指用变压器把它在次级线圈上的电压相对于初级线圈“增加”的过程。在用来相对于一级“降低”次级绕组的电压时，它被称为降压变压器。

然而，还有第三种情况，即变压器在它的次级线圈上产生的电压与在它的初级线圈上施加的电压相同。换言之，它的输出在电压，电流和功率上都一样。这类变压器被称为“阻抗变压器”，它主要用于阻抗匹配或隔离相邻电路。

将初级绕组的线圈匝数(N P)与次绕组的线圈匝数(N S)进行比较，可以得到初级绕组与次绕组之间的电压差。

因为变压器基本上是线性设备，所以一级线圈匝数与次级线圈匝数的比值就存在。这个比例叫做转换比例，也就是通常所说的变压器的匝数比(TR)。这个匝比决定着变压器的运行情况和相应的次级绕组上可用的电压。

ƒ– 是赫兹的通量频率， =ω/2π

Ｎ –是线圈绕组的数量。

Φ– 是韦伯中的通量

这个方程叫做变压器 EMF方程。对主电动势而言， N为主电动势(N P)，而对次电动势而言， N为次电动势(N S)。

另外要注意的是，由于变压器需要变磁才能正常工作，所以不能用变压器来转换或提供直流电压或电流，因为磁场必须改变才能感应出次级线圈的电压。换而言之，变压器不能以稳定的直流电压工作，而只能以交流或脉动电压工作。

当变压器的初级绕组与直流电源相连时，由于直流没有频率，绕组的有效阻抗会很低，只相当于所用铜的电阻，因此，该绕组的感抗会为零。这样绕组就会从直流电源中吸引过热，并最终烧毁非常高的电流，因为我们知道 I= V/R。

变压器不需要任何活动部件来传递能量。这意味着没有与其他电机相关的摩擦或风阻损失。但是，变压器确实会遭受称为“铜损”和“铁损”的其他类型的损失，但是通常这些损失很小。

铜损，也称为I 2 R损耗，是由于电流在变压器铜绕组周围循环而在热量中损失的电能，因此得名。铜损是变压器运行中的最大损失。实际的功率损耗瓦数（在每个绕组中）可以通过对安培求平方并乘以绕组的欧姆电阻（I 2 R）来确定。

铁损，也称为磁滞现象，是铁心中的磁性分子响应交变磁通而滞后的现象。这种滞后（或异相）情况是由于需要动力来反转磁性分子而导致的。在磁通获得足够的力使它们反向之前，它们不会反向。

它们的反向导致摩擦，并且摩擦在铁心中产生热量，这是功率损耗的一种形式。通过使用特殊钢合金制成铁芯，可以减少变压器内的磁滞。

变压器中的功率损耗强度决定了其效率。变压器的效率反映在初级（输入）和次级（输出）绕组之间的功率（瓦​​数）损耗上。那么，变压器的最终效率等于次级绕组的功率输出P S与初级绕组的功率输入P P之比，因此很高。

理想的变压器具有100％的效率，因为它可以传递接收到的所有能量。另一方面，实际的变压器并非100％效率，并且在满负载时，变压器的效率在94％至96％之间，非常好。对于以很高的容量在恒定电压和频率下运行的变压器，效率可能高达98％。变压器的效率η为：