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变压器与环境温度的关系

变压器与环境温度的关系

引言：

变压器是电力系统中常见的重要设备之一，用于改变交流电压的大

小。而环境温度是影响变压器正常运行的一个重要因素。本文将探

讨变压器与环境温度之间的关系，从而了解环境温度对变压器性能

的影响。

一、变压器的工作原理

变压器是一种通过电磁感应原理实现电压变换的设备。它由一个或

多个线圈（称为主线圈）和另一个或多个线圈（称为副线圈）组成。

主线圈与副线圈通过铁芯相连。当主线圈中通入交流电时，会在铁

芯中产生磁场，从而诱导出副线圈中的电压。变压器的工作原理可

简单概括为：电流在主线圈中产生磁场，磁场诱导出副线圈中的电

压。

二、变压器的工作温度

变压器在正常运行时会产生一定的热量，这是由于主线圈和副线圈

中的电流通过电阻而产生的焦耳热。变压器的工作温度是指变压器

内部各部件的温度，即主线圈、副线圈和铁芯的温度。

三、环境温度对变压器的影响

环境温度是指变压器所处环境的温度，它对变压器的性能有直接影

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响。当环境温度升高时，变压器内部的温度也会升高，进而影响变

压器的性能。

1.温度对变压器损耗的影响

变压器在工作过程中会产生一定的损耗，包括铁损耗和铜损耗。铁

损耗是指变压器中铁芯磁化和消磁过程中产生的能量损耗，而铜损

耗是指主线圈和副线圈中电流通过导线时产生的能量损耗。这些损

耗会导致变压器发热，进而使温度升高。

环境温度的升高会加剧变压器的损耗，从而使变压器内部温度升高。

当环境温度超过一定范围时，变压器的损耗将大幅增加，甚至超过

额定温度，导致变压器过热，影响其正常运行。

2.温度对变压器冷却的影响

变压器需要进行冷却以保持正常工作温度。常见的变压器冷却方式

包括自然冷却和强制风冷。自然冷却是指通过自然对流和传导将变

压器内部的热量传递给周围环境。强制风冷是指通过风扇或冷却器

将冷却介质（通常是空气或水）引入变压器内部，加速热量的传递。

环境温度的升高会降低自然冷却的效果，因为高温环境会降低空气

的密度和热传导能力，从而减弱自然冷却的效果。同时，高温环境

下的强制风冷也会受到一定的限制，因为高温环境会降低冷却介质

（如空气）的冷却效果。

因此，环境温度的升高会影响变压器的冷却效果，进而影响变压器

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的工作温度。

3.温度对变压器绝缘的影响

变压器绝缘是保证变压器正常运行的重要因素。绝缘材料常常用于

包裹主线圈和副线圈，防止电流泄漏和短路。然而，高温环境会加

速绝缘材料的老化和破坏，降低其绝缘性能。

当环境温度升高时，变压器绝缘材料的老化速度会加快，进而降低

变压器的绝缘能力。这会增加变压器发生故障的风险，甚至可能导

致严重的安全事故。

四、变压器温升限制

为了保证变压器的安全运行和延长其使用寿命，国家和行业都制定

了变压器的温升限制。温升限制是指变压器在额定负载下，允许的

内部温度升高值。

根据国家标准，变压器的温升限制通常为油温升和绕组温升两个参

数。油温升是指变压器油温相对于环境温度的升高值，通常限制在

35°C以下。绕组温升是指变压器绕组温度相对于环境温度的升高

值，通常限制在55°C以下。

超过这些温升限制将会对变压器的性能和安全性产生严重影响，因

此必须严格控制变压器