变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器等。

变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。我国在网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安。变压器损耗约占输配电电力损耗的40%，具有较大节能潜力。为加快高效节能变压器推广应用，提升能源资源利用效率，推动绿色低碳和高质量发展

（1）电路故障

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）在线监测技术

在线监测技术主要使用的是振动分析法和局部放电检测法等两种。一是振动分析法。该分析方法指的是变压器运行时，要监测变压器的振动信号的强弱，并且分析总结出现这样监测结果的原因，进而可以对变压器的运行状态进行实时的检测，有利于及时发现故障问题，在小故障酿成大故障前，便得到解决。二是局部放电检测法。该检测方法指的是变压器在运行过程中的机械内部出现故障，进而引发了局部的放电现象，这样会影响放电的水平和放电的速度。所以有必要针对变压器的局部放电情况，加强日常地有效地判断，检测变压器安全隐患是否存在，并对这些问题进行有针对性地解决，来确保机械的安全稳定运行。 [4]

（2）气相色谱仪技术

气相色谱仪技术主要用于分析混合气体中内部组成部分。该检测 技术的优点主要有效以下几点：效率高，使用便捷、操作便利等许多方面，这些优势促进了该技术得到了十分广泛的应用，并在各种电气设备的检测的领域得到了广泛面的应用。其中，对于高分子膜技术便有效利用了该项技术，有效快速分解油气，并在高分子聚合物的作用 下并在变压器的影响下将油溶解，这样可以有效提高测定电压器的故障气体和油中气体的浓度。多数情况下，当变电器出现故障时，可能会散发出氢气气体的味道，利用这一化学特性可以更好地检测气体的 含量，并有效地检测变压器故障气体中的氢气。另外，使用该变压器 进行检测多种气体，这样大大提高了变压器故障气体的扩散速度，有利于正常运行的状态能及时得到恢复。

（3）感器列阵技

对于感器列阵技术而言，在变压器故障检测技术中该技术也起到了十分重要的作用。为此，电力检测维修工作人员需要熟练地掌握该项技术，并将该项技术科学合理地运用到检测故障的工作，可以有效提高变压器的安全运行指数，使得运行的状态不受到外界干扰。并且由于这项传感器具有以下的优点：选择性高、敏感度高等优点，使用传感器进行在线检测，进而提高检测故障气体的浓度的速度，有利于含量的检测，可见不但可以提高检测的速度，而且还可以提升变压器故障检测技术水平，降低变压器的检测故障的出现的几率。

（4）红外光谱技术

红外光谱技术又称之为红外光谱在线检测技术，该技术具有检测速度快、准确度高、敏锐度高、维修量少等优点，该技术也在变压器故障检测技术扮演着重要的角色，有助于变压器故障产生气体的含量检测。在实际的检测工作中以及在具体的使用过程中，可以有效地利用红外气体分析仪器和双关路薄膜电容检测仪器，进行定量地分析。

（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。

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。

与初级线圈相比，次级线圈的匝数(匝数比)对次级线圈的可用电压量有较大影响。但如果两个线圈彼此电隔离，那么次级电压是怎样产生的呢？

在此之前，我们已经说过，变压器主要由两个绕在普通软铁芯上的线圈组成。将交流电压(V P)施加于主线圈时，电流流经该线圈，按照法拉第电磁感应定律，该线圈通过该电流在自身周围产生磁场，称为互感。随着电流由零增加到最大值 dΦ/dt，磁场强度逐渐增大。