变压器

变压器利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件，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。

低频变压器短路损坏的主要形式

1、轴向失稳。这种损坏主要是在辐向漏磁产生的轴向电磁力作用下，导致变压器绕组轴向变形。

2、线饼上下弯曲变形。这种损坏是由于两个轴向垫块间的导线在轴向电磁力作用下，因弯矩过大产生永久性变形，通常两饼间的变形是对称的。

3、绕组或线饼倒塌。这种损坏是由于导线在轴向力作用下，相互挤压或撞击，导致倾斜变形。如果导线原始稍有倾斜，则轴向力促使倾斜增加，严重时就倒塌；导线高宽比例大，就愈容易引起倒塌。端部漏磁场除轴向分量外，还存在辐向分量，二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使内绕组导线向内翻转，外绕组向外翻转。

4、绕组升起将压板撑开。这种损坏往往是因为轴向力过大或存在其端部支撑件强度、刚度不够或装配有缺陷。

5、辐向失稳。这种损坏主要是在轴向漏磁产生的辐向电磁力作用下，导致变压器绕组辐向变形。

6、外绕组导线伸长导致绝缘破损。辐向电磁力企图使外绕组直径变大，当作用在导线的拉应力过大会产生永久性变形。这种变形通常伴随导线绝缘破损而造成匝间短路，严重时会引起线圈嵌进、乱圈而倒塌，甚至断裂。

7、绕组端部翻转变形。端部漏磁场除轴向分量外，还存在辐向分量，二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使绕组导线向内翻转，外绕组向外翻转。

8、内绕组导线弯曲或曲翘。辐向电磁力使内绕组直径变小，弯曲是由两个支撑(内撑条)间导线弯矩过大而产生永久性变形的结果。如果铁心绑扎足够紧实及绕组辐向撑条有效支撑，并且辐向电动力沿圆周方向均布的话，这种变形是对称的，整个绕组为多边星形。然而，由于铁芯受压变形，撑条受支撑情况不相同，沿绕组圆周受力是不均匀的，实际上常常发生局部失稳形成曲翘变形。

9、引线固定失稳。这种损坏主要由于引线间的电磁力作用下，造成引线振动，导致引线间短路。

低频变压器短路故障原因

因变压器出口短路导致变压器内部故障和事故的原因很多，也比较复杂，它与结构设计、原材料的质量、工艺水平、运行工况等因数有关，但电磁线的选用是关键。从近几年解剖变压基于变压器静态理论设计而选用的电磁线，与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。

（1）目前各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的，而事实上变压器的漏磁场并非均匀分布，在铁轭部分相对集中，该区域的电磁线所受到机械力也较大；换位导线在换位处由于爬坡会改变力的传递方向，而产生扭矩；由于垫块弹性模量的因数，轴向垫块不等距分布，会使交变漏磁场所产生的交变力延时共振，这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形的根本原因。

（2）抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况，根据试验结果，电磁线的温度对其屈服极限？0.2影响很大，随着电磁线的温度提高，其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降，在250℃下抗弯抗拉强度要比在50℃时下降上，延伸率则下降40％以上。而实际运行的变压器，在额定负荷下，绕组平均温度可达105℃，最热点温度可达118℃。一般变压器运行时均有重合闸过程，因此如果短路点一时无法消失的话，将在非常短的时间内（0.8s）紧接着承受第二次短路冲击，但由于受第一次短路电流冲击后，绕组温度急剧增高，根据的规定，最高允许250℃，这时绕组的抗短路能力己大幅度下降，这就是为什么变压器重合闸后发生短路事故居多。

（3）采用普通换位导线，抗机械强度较差，在承受短路机械力时易出现变形、散股、露铜现象。采用普通换位导线时，由于电流大，换位爬坡陡，该部位会产生较大的扭矩，同时处在绕组二端的线饼，由于幅向和轴向漏磁场的共同作用，也会产生较大的扭矩，致使扭曲变形。如杨高500kV变压器的A相公共绕组共有71个换位，由于采用了较厚的普通换位导线，其中有66个换位有不同程度的变形。另外吴泾1l号主变，也是由于采用普通换位导线，在铁心轭部部位的高压绕组二端线饼均有不同翻转露线的现象。

（4）采用软导线，也是造成变压器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期对此认识不足，或绕线装备及工艺上的困难，制造厂均不愿使用半硬导线或设计时根本无这方面的要求，从发生故障的变压器来看均是软导线。

（5）绕组绕制较松，换位处理不当，过于单薄，造成电磁线悬空。从事故损坏位置来看，变形多见换位处，尤其是换位导线的换位处。

（6）绕组线匝或导线之间未固化处理，抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无一损坏。

（7）绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。

（8）套装间隙过大，导致作用在电磁线上的支撑不够，这给变压器抗短路能力方面增加隐患。

（9）作用在各绕组或各档预紧力不均匀，短路冲击时造成线饼的跳动，致使作用在电磁线上的弯应力过大而发生变形。

（10）外部短路事故频繁，多次短路电流冲击后电动力的积累效应引起电磁线软化或内部相对位移，最终导致绝缘击穿。

低频变压器短路损坏的常见部位

对应铁轭下的部位。该部位发生变形原因有：

（1）短路电流所产生的磁场是通过油和箱壁或铁心闭合，由于铁轭的磁阻相对较小，故大多通过油路和铁轭间闭合，磁场相对集中，作用在线饼的电磁力也相对较大；

（2）内绕组套装间隙过大或铁心绑扎不够紧实，导致铁心片二侧收缩变形，致使铁轭侧绕组曲翘变形；

（3）在结构上，轭部对应绕组部分的轴向压紧是最不可靠的，该部位的线饼往往难以达到应有的预紧力，因而该部位的线饼最易变形。

调压分接区域及对应其他绕组的部位。该区域由于：

（1）安匝不平衡使漏磁分布不均衡，其幅向额外产生的漏磁场在线圈中产生额外轴向外力，这些力的方向总是使产生这些力的不对称性增大。轴向外力和正常幅向漏磁所产生的轴向内力一样，使线饼向竖直方向弯曲，并压缩线饼件的垫块，除此之外，这些力还部分地或全部地传到铁轭上，力求使其离开心柱，出现线饼向绕组中部变形或翻转现象。

（2）该部位的线饼为力求安匝平衡或分接区间的应有绝缘距离，往往要增加较多的垫块，较厚的垫块致使力的传递延时，因而对线饼撞击也较大；

（3）绕组套装后不能确保中心电抗高度对齐，致使安匝进一步加剧不平衡；

（4）运行一段时间后，较厚的垫块自然收缩量较大，一方面加剧安匝不平衡现象，另一方面受短路力时跳动加剧；

（5）在设计时间为力求安匝平衡，分接区的电磁线选用了较窄或较小截面的线规，抗短力能力低。

低频变压器的日常保养

1. 为保护高压发生器及机头内所装的绝缘油的绝缘性能，一般不应随意打开观察窗口和拧松四周的固定螺钉，以防止油液吸潮或落灰尘而降低绝缘性能。

2、检查变压器周边照明、散热、除尘设备是否完好，并用干净的布擦去变压器身及瓷瓶上的灰尘。

3、检查变压器高压侧负荷开关，确保操作灵活，接触良好，传动部分作润滑处理。

4、拉开高压接地刀，检查接地处于断开位置无误后，合上高压负荷开关，让变压器试运行，并取下高压侧标识牌，注意在断开或合上变压器高压负荷开关时，现场必须有两人以上。

5、当需要更换新油时，应取得当地电力部门的协助，检查新油的性能，要求其绝缘强度不低于25000伏/2.5毫米;而组合机头内的油绝缘强度应在30000伏/2.5毫米以上。

6、用2500V的摇表测量变压器高低压线圈绝缘阻值（对地和相间），确认符合要求（在室温30℃时，1OKV变压器高压侧大于20MΩ，低压侧大于13MΩ。在测试前，应接好接地电线，测定完毕后，应进行放电。

7、高压发生器或组合机头必须有良好的接地线，应经常用欧姆表测量其外壳、控制台外壳、外接地线三者是否导通，并紧固接地螺栓。

8、高压发生器或组合机头必须有良好的接地线，应经常用欧姆表测量其外壳、控制台外壳、外接地线三者是否导通，并紧固接地螺栓。

低频变压器的常见问题

DCR的问题

A. DCR过高 因硅钢片变压器几乎线径很细 ， 圈数很多 ， 漆包线的选择成为重要的部分 。 而大部分美国客户喜欢用AWG线来设计及订立DCR规格及结构 。 因某些原因 我们不得不用mm线近似值去代替 ， 台湾漆包线裸径值大一点点 ， 漆膜 也较厚一点点 ， 所以几千圈下来往往DCR会超高 ， 且线包发胖 。 另一点是线包发胖的问题 ， 整齐密绕与杂乱疏绕 ， 用线长度不同其DCR也会不同 ， 整齐密绕会低一点。

B. 两组DCR值差异的问题 有些规格要求并绕（或分开UI CORE双胞胎）二者间DCR相差多少以内或是SPEC 要求双胞胎次级输出空载时 ， 二者电压不可超过0.1V ， 在此情形下 ， 应该用同 一台绕线机同一轴线绕出来的两个产品组装，才能得出好的成功率。

激磁电流问题

一般电源变压器 ， 激磁电流规格不会很严 ， 所指的是二次侧不加负载时的一次电流 。 如果激磁电流超出可能原因为：

a. 圈数太少， 或线径太大

b. 硅钢片没组装好

c. 硅钢片材质不够好

d. 硅钢片太厚

e. 仪表误差

f. 输入条件是否正确 如果激磁电流超出很多则应检查线圈是否短路 。

损失太高

我们在测试板上瓦特表读数超出规格（是铜损和铁损）因绕线已完成 ， 习惯上从铁损去改善：

a. 硅钢片未装好（毛边不统一 ， 未装紧）

b. 提高铁芯材质

c. 选择薄的硅钢片。

电压调整率太大

ΔU百分比=（U20-U2）/U20 U20 ： 空载输出电压 U2 ： 负载输出电压 牵涉到设计时的铜损﹑铁损﹑圈数 。

温升

可用电阻法去计算 （234.5+T1）/R1 = （234.5+T2）/R2 6. HI-POT及IR （绝缘电阻） HI-POT测试是变压器须100分全测的要求 ， 许多客户还要求每批出货要附HI-POT全测的声明书 。

造成HI-POT不良的原因：

a. 两绕组之间引出线接触或太近

b. PIN间锡桥短路

c. 绝缘胶布未完全覆盖或层数太少

d. 绕组与CORE间距离不足

e. 组装时CORE擦破或CASE 当SPEC 上截断电流3mA是不要用2mA或1mA去测试HI-POT ， 2mA比3mA更严格 。

含浸

原则上硅钢片的变压器不用抽真空含浸 。 过大的真空压力会使凡立水渗透到CORE之间 ， 造成间隙 ， 降低功率 .

变压器主体的主要材料包括磁路材料、电路材料、绝缘材料、结构材料等，其具体材料用途和类别有：

1. 硅钢片

在变压器中，对硅钢性能的要求主要是：

①铁损低，这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号，铁损愈低，牌号愈高。

②较强磁场下磁感应强度（磁感）高，这使电机和变压器的铁心体积与重量减小，节约硅钢片、铜线和绝缘材料等。

③表面光滑、平整和厚度均匀，可以提高铁心的填充系数。

④冲片性好，易于加工。

⑤表面绝缘膜的附着性和焊接性良好，能防蚀和改善冲片性。

⑥基本无磁时效。

硅钢片的分类及牌号定义

变压器通常采用冷轧取向硅钢片，以确保其空载的能效水平。冷轧取向硅钢片按照性能和加工方式，又可分为普通冷轧取向硅钢片、高导磁硅钢片（或高磁感硅钢片）、激光刻痕硅钢片。通常，将50Hz，800A交变磁场（峰值）下，铁心所达到的最小磁极化强度B800A=1.78T～1.85T的硅钢片称为普通硅钢片，记为“CGO”，而B800A=1.85T以上的硅钢片记为高导磁硅钢片（高磁感硅钢片），记为“Hi-B钢”，Hi-B钢其与常规硅钢片的主要区别在于：Hi-B钢的高斯方位织构度非常高，即在易磁化方向上的硅钢晶粒排列位向整齐度非常高，工业上采用二次再结晶过程制造含硅量为3%的硅钢片，Hi-B钢的晶粒位向与轧制方向的平均偏差为3°，而普通硅钢片为7°，从而使得Hi-B钢有更高的磁导率，通常其B800A可达到1.88T以上，提高了高斯方位织构度以及磁导率可降低铁损。Hi-B钢的另一个特点是钢片表面附有的玻璃膜和绝缘涂层的弹性张力为3~5N/mm2，较普通取向硅钢片的1~2 N/mm2更优，钢带表面的高张力层可减少磁畴宽度，减少异常涡流损耗。故Hi-B钢比常规取向硅钢片具有更低的铁损值。

激光刻痕硅钢片则是在Hi-B钢的基础上，通过激光束照射技术，使其表面产生微小的应变，进一步磁轴细化，实现更低的铁损。激光刻痕硅钢片不能进行退火处理，因为提高温度，则激光处理效果便会消失。

不同牌号的硅钢片其物理特性基本相当，密度基本都是7.65g/cm3。对于同种类硅钢片而言，其性能质量主要区别还是在硅的含量以及生产过程的工艺影响。

2. 非晶合金铁心

非晶合金材料是20世纪70年代问世的一种新型合金材料，它采用国际先进的超急冷技术将液态金属以106℃/S冷却速度直接冷却形成厚度0.02～0.03mm的固体薄带，在它还没来得及结晶时就已经固化。该合金材料与玻璃类似呈不规则原子排列，没有金属表征的晶体结构，它的基础元素为铁（Fe）、镍（Ni）、钴（Co）、硅（Si）、硼（B）、碳（C）等。其材料具有以下优点：

a) 非晶合金材料不存在晶体结构，是一种各向同性的软磁材料；磁化功率小，具有良好的温度稳定性。由于非晶合金为无取向材料，故可以采用直接缝，使制造铁心的工艺比较简单；

b) 不存在阻碍磁畴移动的结构缺陷，磁滞损耗要比硅钢片小；

c) 带材的厚度极薄，只有0.02～ 0.03㎜，是硅钢片的1/10左右。

d) 电阻率高，约为取向硅钢片的3倍；非晶合金材料的涡流损耗大大降低，因此单位损耗约为取向硅钢片的20％～30％；

e)退火温度低，约为取向硅钢片的1/2；

非晶合金铁心空载性能优越，采用非晶合金铁心制造的变压器其空载损耗较常规变压器下降70～80%，空载电流下降50%以上，节能效果突出，目前电网公司在国家节能减排降低网络线损的目的下，国家电网和南方电网从2012年开始均大力提高了非晶合金变压器的采购比例，目前基本上非晶合金配变采购占比已达50%以上。

非晶合金变压器也存在以下几个缺点：

1）饱和磁密低，非晶合金铁心的饱和磁密

图1 非晶合金变压器

通常在1.56T左右，较常规硅钢片1.9T的饱和磁密相差20%左右，故其变压器设计磁密也同样需要下降20%，非晶合金油变的设计磁密通常在1.35T以下，非晶合金干变的设计磁密通常在1.2T以下。

2）非晶合计铁心带材受应力影响敏感，其铁心带材受到应力后，空载性能容易劣化，故在结构上要特别注意，铁心应采用悬挂方式落在支撑框架和线圈上，整体仅承受自身重力，同时，装配过程中需特别注意，铁心不能受力，要减少敲打等方式。

3）磁致伸缩较常规硅钢片大10%左右，故其噪声较难控制，这也是限制非晶合金变压器广泛推广的主要原因之一，目前，南网和国网招标中均对非晶合金变压器的噪声提出了较高要求，分为敏感区和非敏感区，并有针对性的提出了声级要求，这就要求更进一步降低铁心设计磁密。

4）非晶合金带材较薄，厚度只有0.03mm，故无法向常规硅钢片那样做成叠片形式，只能制作成卷铁心形式，故其铁心结构常规变压器厂家无法自行加工，通常需整体外购，对应于卷铁心带材的矩形截面，非晶合金变压器的线圈通常也做成矩形结构；

5）国产化程度不够，目前主要还是进口日立金属的非晶合金带材为主，正在逐步实现国产化，国内已有安泰科技和青岛云路等具备非晶合金宽带（213mm、170mm和142mm），且其性能较进口带材在稳定性上还存在一定差距。

6）最大带长限制，前期非晶合金带材最大外周带长由于退火炉尺寸的限制，其长度也受到了较大限制，不过目前已基本解决，可制作最大外周带长10m的非晶合金铁心框，可用于制造及以下非晶合金干变和及以下非晶合金油变。

基于非晶合金变压器的优秀节能效果，再加上国家节能减排以及一系列政策的促进，非晶合金变压器市场占有率越来越大，并且，考虑到非晶合金带材（目前为26.5元/kg）价格是常规硅钢片(或)的两倍左右，与铜差距相对较小，再考虑到电网产品的质量和招标要求，故，非晶合金变压器通常采用铜导体。与常规硅钢片相比，非晶合金变压器成本主要差距如下：

1）由于采用卷铁心结构，故变压器铁心型式宜采用三相五柱结构，这样可以减少单框铁心重量，减低装配难度，三相五柱结构和三相三柱结构从成本上各有优劣，目前大部分厂家采用三相五柱结构。采购回来的单框铁心和组装如图2所示：

图2 采购的非晶合金带材单框原材料

图3 三相五柱非晶合金铁心组装示意图

2）由于心柱截面为矩形，故为了保持绝缘距离上的一致，高低压线圈也对应的制造成矩形结构。

3）由于铁心设计磁密较常规硅钢片变压器低约25%，且其铁心叠片系数大约在0.87左右，较常规硅钢片的0.97要低许多，故其设计截面积需要较常规硅钢片变压器要大25%以上，对应的其高低压线圈周长也要随之增加，同时，还需要考虑高低压线圈线匝长度的增加，若要保证线圈的负载损耗不发生变化，其导线截面积则需要对应的有所增加，故，非晶合金变压器的铜用量较常规变压器要多约20%。

3. 电路材料

概述

变压器内部电路主要由绕组（也称为线圈）构成，它与外界的电网直接相连，是变压器的核心组成部分，变压器的内部电路通常是由导线绕组而成，导线（电磁线）按材质分为铜导线和铝导线，按导线截面形状又分为圆导线、扁导线（又可分为单根线、组合线和换位导线）、箔式导体等，导线与导线之间覆盖不同类型的绝缘层，最终形成整体线圈。故，变压器电路的主要导体材料为铜和铝。

3.1 铜材和铝材的特性对比

铜和铝均是导电性能较好的金属材料，是制作变压器线圈的常用导体，其在物理性能上的差异如下表所示：

表1 铜铝物理性能对比

3.2 铜铝导线在变压器绕组中的性能对比

铜铝变压器的差异也是由材料的差异决定的，具体表现在以下几个方面：

1） 铜导体的电阻率仅仅是铝导体的60%左右，为了达到相同的损耗和温升要求，所需使用的铝导体截面积要较铜导体大60%以上，所以相同容量和相同参数情况下，铝导体变压器体积通常要较铜导体变压器大，不过此时变压器的散热面积也有所增加，所以其对油温升较低；

2）铝的密度仅为铜的30%左右，所以铝导体配电变压器要较铜导体配电变压器要轻；

3）铝导体的熔点较铜导体低许多，所以其在短路电流的温升限值为250℃，较铜导体的350℃低，所以其设计电密要较铜导体低，变压器导线截面积要大，故体积也较铜导体变压器大；

4）铝导体硬度较低，故其表面毛刺较易消除，故制成变压器后，其由于毛刺产生的匝间或层间短路的概率减少；

5）由于铝导体的抗拉、抗压强度较低，机械强度差，故铝导体变压器承受短路能力不如铜导体变压器，在进行动稳定计算时，铝导体的应力应小于450kg/cm2，而铜导体的应力限值为/cm2，承受能力大幅提高；

6）铝导体与铜导体之间的焊接工艺较差，接头焊接质量不易保证，一定程度上影响了铝导体的可靠性。

7）铝导体的比热为铜导体的239%，但是考虑到二者密度和设计电密的差异，实际二者的热时间常数相差并不如比热差值体现的那么大，故对其制成干式变压器的短时过载能力影响并不大。

4. 绝缘材料

概述

变压器运行的可靠性和使用寿命却在很大程度上取决于其所使用的绝缘材料。绝缘材料又称电介质，是电阻系数高、导电能力低的物质。绝缘材料可用于隔离带电或不同电位的导体，使电流按一定方向流通。在变压器产品中，绝缘材料还起着散热、冷却、支撑、固定、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。绝缘材料在直流电压作用下，只有极微小的电流通过。它的电阻系数（指在空气中的体积电阻系数）比较高，一般在108~1020Ω·cm（导体的电阻系数是10-6~10-3Ω·cm， 半导体的电阻系数为10-3~108Ω·cm）。

绝缘材料对直流电流有非常大的阻力，由于它的电阻率很高，在直流电压作用下，除了有极微小的表面泄漏电流外，实际上几乎是不导电的；而对交流电流则有电容电流通过，也一般认为是不导电的。绝缘材料的电阻率越大，其绝缘性能也就越好。

绝缘材料在变压器中用以将导电部分彼此之间的导电部分对地（零电位）之间的绝缘隔离，用于各种支承件时，还应具有良好的力学性能。另外，绝缘材料还起到其它的作用，如散热冷却、固定、储能、灭弧、改善电位梯度、防潮、防霉和保护导体等作用。

通常情况下，绝缘材料分为三类：

1）气体绝缘材料：常温常压下，一般的干燥气体具有较好的绝缘性能，如空气、氮气、氢气、二氧化碳、六氟化硫等，其中，空气和六氟化硫在变压器中应用比较广泛；

2）液体绝缘材料：液体绝缘材料通常以油状存在，又称绝缘油。如矿物质油、植物油、合成酯等；

3）固态绝缘材料：如绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纸板、瓦楞纸板、电工塑料及薄膜、电工层压板（棒、管）、浇注成型的环氧树脂、电瓷、橡胶、云母制品等。

4.1 绝缘油

绝缘油其特点是电气强度高、闪电高、凝固点低，在氧、高温、强电场作用下性能温度，无毒、无腐蚀性，粘度小，流动性好等特点。其在变压器、油开关、电容器和电缆等电工产品中广泛使用，起绝缘、冷却、浸渍及填充作用，另外，在油开关中还起灭弧作用，在电容器中还起储能作用。

绝缘油在变压器中同时起绝缘和冷却的双重作用；

绝缘油目前通常分为以下几类：

1）矿物质油：如变压器油、开关油、电容器油、电缆油；

2）合成油：如十二烷基苯、硅油、合成酯等；

3）植物质油；

4.2 环氧树脂

环氧树脂是一种高分子化合物。树脂特点是一种固体、半固体或准固体有机材料，分子质量不确定(通常是较高)，承受应力时有流动倾向，通常有一个软化或熔化范围，且固体断面常呈现贝壳状，其具有以下基本特征：

1）分子链很长，每条链包含成百甚至上万个原子，彼此以共价键连；

2）长分子链由最小重复单元即链节组成，一个分子中的链节数称为聚合度；

3）大分子的分子间总力往往超过分子内原子间的化学键力，从而使高分子化合物出现一系列特性：例如没有气态聚合物、聚合物溶解过程很慢等，若分子间有交联，则该特点更为特出。

环氧树脂是指含有环氧官能团的低聚物，1891年开始出现环氧树脂，1947后美国、瑞士多个公司相继工业化合成成功双酚A环氧树脂。我国于1956年开始生产。

环氧材料的电气绝缘性能尤其突出，不加填料时，固化物的EB高于16MV/m，pV高于1011Ω·m，εr为3～4，工频下tanδ约0.002，因此，20%环氧树脂都用于电气电子绝缘，例如环氧浸渍漆作为B级绝缘漆，浸渍中小型电机定子绕组；环氧无溶剂漆用于大电机定子绕组的真空浸渍；层压制品(板、管、棒)用作电机的槽楔和垫块、高压开关操作杆；粘结剂用于高压电瓷套管的粘结；浇注料用于六氟化硫全封闭组合电器(GIS)中的盘形隔离绝缘子、互感器和高压陶瓷电容器等的部件。目前国内生产的环氧树脂或改性环氧树脂的牌号命名暂时仍不很统一。全球不同环氧树脂制造商的命名也各不相同，需要根据商标识别。

环氧树脂只是低聚物，固化后才能使用。固化剂能与环氧树脂反应，使树脂分子从线型结构交联成体型结构。促进剂/催化剂能降低反应活化能的助剂，能促进/调整浇注料凝胶反应历程。固化剂利用其所含的活泼氢与树脂中活泼的环氧基进行开环加成反应实现固化，活泼氢就是固化剂或促进剂中－NH2、－NH－、－C00H、－OH和－SH中的氢。常用的固化剂有胺类和酸酐两类。固化剂中有的需要促进剂/催化剂，有的需要高温条件，有的在低温下即可剧烈反应。固化剂的不同也会导致固化产物性能差异悬殊，对产品最终性能有重大影响。因此，在环氧树脂配方体系中设计和选择固化剂是十分重要的。

环氧绝缘用于干式变压器，是近40年的新发展。变压器线圈设计寿命要求达到30年，耐热等级达到F级，一般材料难以达到要求。

为此，要对对所用材料及其配方体系和工艺必须进行设计、优选、试验和验证，才能获得理想效果的话。在树脂绝缘干式变压器中，环氧树脂体系通过浇注或浸渍成型，再经过热固化形成线圈绝缘(即纵绝缘)，在干式变压器整个运行期间，环氧树脂绝缘要同时保证线圈的电气绝缘和机械强度，并通过热传导方式散发线圈内部的热量。

其最大弱点是树脂绝缘缺陷和损伤(一般在制造过程中产生缺陷，在运行过程中产生损伤)的不可恢复和不可修复性。因此，避免固体绝缘开裂、避免浇注缺陷、避免局部放电(即局放)就显得格外重要，并成为固体绝缘制造技术的关键，是制造商间相互竞争的焦点。

由于变压器运行中损耗带来的较高温升，使树脂绝缘长期在高温工作 (比如F级变压器，设计的最高工作温度一般在140℃左右)，而变压器在投运前和检修期间又可能处在低温(比如 -30℃)，而且，变压器随时会受到雷电高压冲击或短路时的巨大电动力冲击。树脂绝缘的线圈应能适应这些变化，并能抵御或承受极端高低温下的短路电动力冲击, 因此对环氧绝缘体系的热、机、电性能提出了极其苛刻的要求。

树脂浇注变压器的绝缘材料体系目前有两种，一种是“纯树脂浇注＋高填充率玻璃纤维增强”，另一种是“树脂石英粉浇注＋预浸玻璃网格局部加强”。

而绝缘体系(即习称绝缘结构)所包含的领域比绝缘材料体系更广，它指电气设备(或其独立部件)的绝缘整体，不仅包括绝缘材料及其组合方式，还应考虑绝缘与导体或磁体间的关系、与电场的关系、绝缘与周围环境(气体或液体及其状况、表面污秽、散热条件、机械力或辐射作用等)的关系等，它与电力系统运行参数间的适应性就是绝缘配合。干式变压器中气流和散热情况、绝缘受力情况等，都在绝缘体系要考虑的范围之中。

4.3绝缘纸

植物纤维纸分为木质纤维、棉纤维和麻纤维，其中最常用的为纯硫酸盐木浆纤维纸，其原料为木材，常用的是软木中的松杉科木材，如黄松、白松、红毛杉和红松等木材，主要成分为纤维素，是一种天然的高分子化合物。绝缘纸制造方法采用化学法，如硫酸盐法，该方法中蒸煮液主要成分为硫化钠（Na2S），硫化钠水解，生成硫化氢钠和氢氧化钠，硫化氢钠能和纤维素以外的木质素发生反应，将其溶于碱液中，该蒸煮液比较温和，故纤维素的分子量下降很少。变压器中常用的植物纤维素绝缘纸有：电力电缆纸，高压电缆纸和变压器匝间绝缘纸等。

1）电缆纸：电缆纸是由硫酸盐纸浆制造，牌号为DL08、DL12、DL17，厚度分别为0.08mm、0.12mm和0.17mm，成卷供应，电缆纸经变压器油浸渍后，其机械强度和电气强度均会有明显提高，如在空气中电力电缆纸电气强度为6～9×103kV/m，而干燥浸渍变压器油后其电气强度达到70～90×103kV/m，电缆纸在变压器的运行中有足够的热稳定性，通常用作缠绕绝缘和层间绝缘。电缆纸又包括高压电缆纸、低压电缆纸、高密度电缆纸及绝缘皱纹纸。高压电缆纸适用于110～330kV变压器、互感器，介质损耗角正切值低；低压电缆纸用于35kV及以下的电力电缆和变压器或其它电气产品的绝缘；绝缘皱纹纸是由电工绝缘纸经起皱加工而制成，沿其横向有皱纹，拉伸时被拉开，常用于油浸式变压器的绕包绝缘，如线圈出头、引线及静电屏蔽装置的绝缘包扎；高密度电缆纸，也是绝缘皱纹纸的一种，比一般的皱纹纸的电气强度要高100%～150%，机械强度高50%，电气强度高，耐油性能好，弹性好，便于拉伸，可替代漆布带用作引线以及导线连接和弯曲部位的绝缘。

2）电话纸：电话纸也是用硫酸盐纸浆制造，常用与电话电缆，它的机械强度较差，一般作为导线的匝绝缘、层绝缘或导体的覆盖绝缘。

3）电容器纸：电容器纸按使用要求分为A类和B类，A类电容器纸用于电子工业金属化纸介电电容器上。B类主要用作电力电容器的极间介质。电容器纸的特点是紧度大，厚度薄。一般电流互感器常采用电容器纸，变压器用得较少。

4）卷缠绝缘纸：卷缠绝缘纸用作上胶纸的底纸，上胶纸用来卷绕绝缘筒（管）和电容式套管，其特点是吸水高度高于电缆纸低于浸渍纸。上胶纸分为单面或双面涂胶（酚醛或环氧树脂），经低温固化而成，用上胶纸卷制纸筒或压制层压制品时再经加温加压时胶最后固化，卷筒一般用单面胶纸，压制胶纸板用双面胶纸。此外，还有菱格点胶纸（网格式点涂胶纸），用于油浸式箔绕线圈的层间绝缘，固化后即保证绝缘之间及绝缘与箔之间的粘合，增强了强度又有较好的透油性。

常规的变压器绝缘纸中应用较多的是电缆纸、皱纹纸和菱格点胶纸，用在变压器中作为匝间绝缘、层间绝缘、引线绑扎等，通常，各类绝缘纸价格相差并不会太大，大约均在20元/kg左右。

4.4 电工复合材料

电工薄膜和电工复合材料具有优良的介电性能，都属于薄片绝缘材料。电工薄膜有聚酯薄膜和聚酰亚胺薄膜，在变压器中也可用作导线绝缘、层间绝缘等。电工复合材料是由薄膜的一面或双面粘合纤维材料而制成的复合制品，在变压器中可用作层间绝缘，尤其是在干变的箔绕线圈中，低压线圈通常采用复合材料预浸树脂后作为层间绝缘。常用的复合材料有DMD、GHG等。

DMD全名为聚酯薄膜聚酯纤维非织布柔软复合材料，分为预浸树脂DMD和非预浸DMD，它是在一层聚酯薄膜（M）两侧粘贴聚酯纤维非织布（D）制成的三层柔软复合材料。DMD 具有优异的电绝缘性、耐热性和机械强度以及优异的浸渍性。非预浸DMD可用作油浸式变压器的层间绝缘，预浸DMD可用作F级干式变压器的低压箔绕线圈层间绝缘。其具体性能指标如下表所示：

表2 DMD性能参数

GHG全名为聚酰亚胺薄膜预浸H级树脂玻璃纤维柔软复合材料，它是在一层聚酰亚胺薄膜（H）两侧粘贴玻璃纤维布（G）制成的三层柔软复合材料。相较于DMD其具有较好的耐热性，可用于H级绝缘干式变压器的低压箔绕线圈层间绝缘。

NHN全名为聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料，是聚酰亚胺薄膜两面用H级粘合剂粘合聚芳酰胺纤维纸（Nomex）而成。NHN是目前最高档的薄层绝缘材料，具有优异的耐热性、较好的介电性能、较小的吸水性及优良的防潮性能。它属于H 级绝缘材料，可用于H级干式变压器的层间绝缘。其具体性能参数如下表所示：

表3 NHN性能参数

4.5 绝缘纸板

绝缘纸板是用纯硫酸盐木浆抄纸制成，可用于饼式绕组的油隙垫块、油隙撑条、隔板、纸板筒、瓦楞纸、铁轭绝缘、夹件绝缘和端绝缘绕组压板等，其常用厚度为1.0mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、6mm，绝缘纸板按密度分为低密度纸板、中密度纸板和高密度纸板，低密度纸通常称为T3软纸板，密度在0.75g/cm3～0.9g/cm3之间，强度较低，常用于折弯件或经润湿以后制作拉伸件，如成型角环、环状件和软纸筒等。低密度纸板吸油率高，成型性好，但力学性能较差；中密度板通常称为T1纸板，密度为0.95g/cm3～1.15g/cm3之间，用作撑条垫块等；高密度纸板通常称为T4硬纸板，密度为1.15g/cm3～1.3g/cm3，用作绝缘纸板筒、绝缘压板和端圈等。在高压线圈多层纸筒组成的油-板间隔结构中，也可用瓦楞纸板代替纸板撑条形成油隙，这样可以在保证绝缘性能的基础上节省材料。

4.6 聚丙烯薄膜

聚丙烯薄膜是由聚丙烯树脂（PP）挤出厚片，经定向拉伸而成，其特点是：1）密度小，可拉伸成0.06mm甚至更薄，其密度为0.89g/cm3～0.92g/cm3。2）具有较好的电气性能和化学稳定性，相对介电系数为2～2.2，击穿打压大于150MV/m；3）具有很好的机械性能，其抗张强度大于；4）可在125℃长期使用，属于E级绝缘；5）具有疏水性，防吸水的能力很强，可用于油浸式变压器的导线绝缘。

4.7 其它绝缘材料

变压器油、绝缘纸是油浸式变压器线圈的的主要绝缘材料，树脂、绝缘纸、复合材料是干式变压器线圈的主要绝缘材料，除了这些材料外，在变压器中还常用到以下一些绝缘材料：（层压木、层压板、绝缘漆、绝缘胶、棉布带、紧缩带、无纬带等

1）层压板：电工层压制品是由纸、布及木质单板作底材，浸（或涂）以不同的胶粘剂，经热压（或卷制）而制成的层状结构的绝缘材料。根据使用要求，层压制品可制成具有优良电气、机械性能和耐热、耐油、耐霉、耐电弧及耐电晕等特性的制品。层压制品主要包括层压板、层压木、层压管、棒、电容套管芯和其它特种型材等。层压制品的性能取决于底材和胶粘剂的性质及其成型工艺。层压板按照原材料和粘合剂的不同，分为绝缘层压板（纸板，用于油变）、酚醛层压纸板（通称电木板，纸板浸渍酚醛树脂，用于油变）、酚醛层压布板（棉布浸以酚醛树脂，常用于油变）、环氧玻璃布板（玻璃纤维布以环氧树脂为粘合剂，可用于F级干变或油变）、改性二苯醚玻璃布板（玻璃纤维布以改性二苯醚树脂为粘合剂，可用于H级干变）、双马来酰亚胺玻璃布板（玻璃纤维布以双马来酰亚胺树脂为粘合剂，可用于H级干变）。层压板通常具有较好的机械强度和绝缘性能，在变压器中常用作铁心夹件绝缘、外部支承件等。

2）绝缘筒（管）：变压器中的绝缘筒主要用于内外线圈间、线圈与铁心之间，用于线圈内衬骨架，导线直接绕制在绝缘筒上，同时，绝缘筒还可用于主绝缘，增加主绝缘油隙数量，增强绝缘。绝缘筒根据材料的不同，通产共分为酚醛纸筒（常用于油变）、环氧玻璃布筒（常用于油变或F级干变）、改性二苯醚玻璃布筒（常用于H级干变）、玻璃钢筒（常用于H级干变）、双马来酰亚胺玻璃布筒（常用于H级干变）等。

3）层压木：电工层压木选用优质的硬木，如白桦木、山毛榉等，经70℃～80℃两次蒸煮，去掉木材本身的木质酸和油脂后，切为1～3mm的单板，干燥后再涂以树脂胶黏剂，经预固化处理后，经反复组坯叠装而成，具有良好的绝缘强度和机械强度，在油变中可用作垫块、角环等的。

4）绑扎带：变压器用绑扎带有棉布带、紧缩带、网状半干无纬带、玻璃布带、聚酯带等，用于铁心、线圈的绑扎、收紧等。

5.材料结构和附件

在变压器中，还有结构材料和附件，结构材料主要起到变压器支承、磁路、电路加固、变压器绝缘液封装等功能，包括夹件、油箱、散热器、储油柜等，其主要材料为Q235钢材，对于油箱箱盖的出线套管位置常采用无磁钢以减少涡流，此外变压器器身内部有时也会在采用无磁钢或高牌号钢材。

变压器附件主要其性能监测和保护功能，干变中包括温控器、风机、互感器等，油变中包括气体继电器、温控器、压力释放阀、分接开关等，部分附件需求是由客户提出。

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132kw电机由变频器控制需要加进线出线电抗器吗？

加进线电抗器可以抑制变频器对电网的干扰，加出线电抗器可以抑制谐波，减少损耗！加了更好，不加也可以！

132kw属于大功率的变频设备，工作是对附近的电子设备和电源是有一定干扰的。加了当然好，但也不是必须的，如果变频器用一电源的还有其他的一些功率较小的设备或者工作环境内有一些电子设备，建议还是加上一个，要不有时候会出一些莫名其妙的问题，出现了原因还不好找！

110KW风机变频控制，变频器要不要加电抗器，是加进线端，还是电机端，变频器到电机的线有120米。

不需要。输入端加电抗器是为了防止输入电源的干扰，输出端电抗器是为了变频器输入脉冲波对外界的干扰及削弱高频脉冲，一般场合都不需要。

110KW的风机，一般用150平方电缆线，对于120米得距离，绰绰有余，不存在降压的问题，所以，没必要增加电抗器。而且，即使要增加，输出端电抗器还得要相应变频器专用，贵的很.

输出电抗器铁心温度达到130度，有什么办法解决？变频器到电机电缆长500米。

谐波含量太大了，导致铁芯的涡流损耗太大

1）如果重新制作的话，可以更换低损耗的硅钢片来降低励磁损耗；或者选取更薄的硅钢片，来降低涡流损耗；或者降低设计的磁感应强度Bm

2）如果已经是成品，可以加风扇冷却一下；或者在电路中增加电感量，这样就能降低谐波的含量，来降低铁芯的涡流损耗。

电机是150kw的需要用变频器启动的，是在变频的输入端加电抗器还是加个接触器呢？这两个都有那些好处啊

直接安装自动空气断路器就可以了，加电抗器可以延缓输入电压的衰减，接触器不可以安装，无意义。

变频器和电机连接的电缆线多长需要安装电抗器

变频器与电机的距离较长时，电缆的压降会导致电机的转矩降低，电缆的高频漏电流会增加，从而引起变频器输出电流的增加，使变频器发生过流跳闸。应采取分布电容削减措施（电缆外不要使用金属套管，将各相电缆分开进行接线等），同时降低载波频率这个参数，来减小高频漏电流。

电缆线多长需要安装电抗器？安装电抗器和电缆线多长没有关系。

安装电抗器，有助于改善电源侧的功率因数。为了改善电源侧的功率因数可以安装电抗器。

当有下述情况时必须设置DC电抗器或AC电抗器：

1.变频器连接到了以上的电源变压器上或进行进相电容器的切换时。

2.当同一电源系统连接有直流驱动器等晶闸管变换器时，必须设置DC电抗器或AC电抗器。

如何根据电机功率选择合适的变频器？变频器的输入端和输出端在什么情况下可以不加电抗器？

在选择变频器时，对应厂家有功率匹配表，依照这个选择是较合理的，另，或电话他们的技术支持。

一般根据功率来选就是了，变频器的功率和电机功率一样即可，一般都不用加电抗器，大变频器带小电机是没有问题的，但小变频器带不动大电机，道理很简单，你背你小孩容易，你小孩背你难。

如果电机功率小而选择的变频器功率却大，会出现怎样的现象？没问题

电机功率大而变频器却选了小的功率，又会出现什么样的现象呢？带不动，变频器报过流。

电机功率小，而变频器功率大，这就好比大马拉小车，此时变频器的保护功能可能面临失效的危险，如过流、过载保护等。并且增加了投资

电机功率大，而变频器功效小，就好比小马拉大车，把小马给累死了，而车未必能拉动，即使拉动了，小马也会因为过度劳累而导致早衰。

变频器选小了起动不是那么平滑，甚至吃力或者烧毁变频器，这是肯定的，变频器输入端一般在电网不稳定的时候加入进线电抗器，如果稳定的话可以不加进线电抗器，输出侧的电抗器的选型一般看变频器到电机的距离了，如果不是太远可以不加，如果超过100米就要加了！

频器柜为什么要加进线电抗器出线电抗器直流电抗器

进线电抗器 用来抗干扰的 防止变频器和其它设备之间互相干扰

出线电抗器是 是用来滤波用的 一般变频的载波 频率在2~10khz 之间 用来滤波可以使得 输出波形更平滑

进线电抗器是防止变频器对电网及周边设备造成的谐波干扰。

出现电抗器是为了优化变频器输出的交流电波形，因为变频器输出的是高频的矩形波。另外还可以防止变频器出线侧的对地电容，延长变频器到电机侧的电缆长度。

在变频器前加滤波器好还是进线电抗器好

电抗器

电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流。由于采用了电抗器，在发生短路时， 电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。

滤波器

对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器。

其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率，

利用这个特性可以将通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得到一个特定频率的正弦波，

进线电抗器

进线电抗器，主要目的是为了减小变频器的整流单元和整流/回馈单元的谐波电流，同时也减小了换向缺口。电抗器的作用同电网短路功率和传动装置功率之比有关。电网短路功率同传动装置功率之比推荐＞33:1。

进线电抗器也能限制由于电源电位的突降(如由于补偿设备或接地故障)而产生的电流冲击。

选择进线电抗器需考虑哪些因素

1）进线电抗器的电流按照装置的进线电流选择即可，也就是按照变频器最大输入电流来选择进线电抗器的工作电流；

2）进线电抗器压降值：

当变频器的整流单元为不可回馈的整流装置时，进线电抗器选择2%电压降的；

当变频器的整流单元为可回馈的整流装置时，应使用4%的网侧进线电抗器。

需要安装进线电抗器的场合

进线电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染，当电源容量很大时，更要防止各种过电压引起的电流冲击，因为它们对变频器内整流二极管和滤波电容器都是有害的。因此接入进线电抗器，对改善变频器的运行状况是有好处的。根据运行经验，在下列场合一定要安装进线电抗器，才能保证变频器可靠的运行。

1）电源容量为及以上，且变频器安装位置离大容量电源在10m以内；

2）三相电源电压不平衡率大于3％；

3）其它晶闸管变流器与变频器共用同一进线电源，或进线电源端接有通过开关切换以调整功率因数的电容器装置。

变频器选型：变频器选型时要确定以下几点：

1、采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。

2、变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。

3、变频器与负载的匹配问题；I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。II. 电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。

4、在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。

5、变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

6、对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。

变频器和电机的距离确定电缆和布线方法

1、变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。

2、控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。3、电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。

4、与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。

变频器控制

主回路：

电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。

控制回路：

具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。

变频器的接地：

变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。

变频器控制柜设计：

变频器应该安装在控制柜内部，控制柜在设计时要注意以下问题

散热问题：变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98控制电路。

为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。

电磁干扰问题：

1、变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰，而且会产生高次谐波，这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络，从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25以上，需要考虑控制电源的抗干扰措施。

2、当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会因为干扰而出现保护，则考虑整个系统的电源质量问题。

防护问题需要注意以下几点：

1、防水防结露：如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点，在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体防护等级要在IP43以上。

2、防尘：所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入，防尘网应该设计为可拆卸式，以方便清理，维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定，防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。

3、防腐蚀性气体：在化工行业这种情况比较多见，此时可以将变频柜放在控制室中。

变频器接线规范：

信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。

信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短（5-7mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。

为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。

变频器的运行和相关参数的设置：

变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。

控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。最低运行频率：即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。

最高运行频率：一般的变频器最大频率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。

载波频率：

载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。

常见故障分析：

过流故障：

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。

过载故障：

过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。欠压：说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。

为什么变频器输入侧多接电抗器而不接电容器？

这是因为一般的交-直-交变频器的直流滤波多采用电容器。这样，整流桥对电容器的充电电流总是出现在电源线电压的瞬时值大于电容器两端的直流电压时，即呈现不连续的脉冲形状，属非正弦波，含有大量的高次谐波成分。这些高次谐波电流的平均功率都等于零，即为无功功率。这些高次谐波电流所占基波的比例称为畸变因数。

可见，变频器输入端的无功功率增大、功率降低是由畸变因数决定的，而不是习惯上理解的正弦交流电网电流滞后电压相位引起的。这种无功功率增大不是并入电容器就可以得到改善的，但是在变频器输入侧串入电抗器可以削弱高次谐波电流，进而降低畸变因数，提高功率因数。