油浸式變壓器的結構介紹
油浸式變壓器的結構相對復雜,但主要由以下幾個關鍵部分組成:
一、核心部件
鐵芯
作用:鐵芯是變壓器的磁路部分,它構成了變壓器的骨架,使一次繞組和二次繞組能夠繞在其上進行電磁感應。
結構:鐵芯通常由硅鋼片堆疊而成,這些硅鋼片表面涂有絕緣漆以確保片間的絕緣。鐵芯分為鐵軛和鐵心柱兩部分,鐵心柱上套上繞組,鐵軛負責將鐵芯連接起來,形成閉合回路。
材料:為了降低發熱損耗和減小體積和重量,鐵芯采用小于0.35mm導磁系數高的冷軋晶粒取向硅鋼片構成。
繞組(線圈)
作用:繞組是變壓器的電路部分,它是電流的載體,用于產生磁通和感應電動勢。
結構:繞組采用絕緣紙包裹的銅線或鋁線繞成。繞組先包上一層絕緣層,然后將一次側的線圈纏繞在這個絕緣層上,形成多個圓盤,每個圓盤之間使用絕緣墊片分隔開。二次側與一次側同心纏繞,最后用壓板包裹。
類型:繞組分為高壓繞組和低壓繞組,它們通常按照同心式或交疊式的方式布置在鐵芯上。
二、油箱及附件
油箱
作用:油箱是油浸式變壓器的外殼,用于容納鐵芯、繞組以及變壓器油。同時,油箱也起到散熱和保護器身的作用。
結構:油箱通常由鋼板焊成,分為箱殼和箱蓋兩部分。中、小型變壓器的油箱可以打開箱蓋以吊出器身進行檢修。
儲油柜(油枕)
作用:儲油柜與油箱連接,用于補償油溫變化時油的體積變化,同時減小油與空氣的接觸面積,防止油的老化和變質。
結構:儲油柜一般為膠囊狀,裝有油位計以檢測變壓器油的溫度。
冷卻裝置
作用:冷卻裝置用于將變壓器運行時產生的熱量帶走,使變壓器的運行溫度控制在安全區間。
類型:冷卻方式包括油浸自冷式、油浸風冷式、強迫油循環風冷式和強迫油循環水冷式等。
保護裝置
氣體繼電器(瓦斯繼電器):裝在變壓器的油箱和儲油柜間的管道中,作為保護裝置。當變壓器內部發生故障時,氣體繼電器會發出警報或跳閘信號。
安全氣道(防爆管):裝在油箱頂蓋上,當變壓器發生故障而產生大量氣體時,油箱內的壓強增大,氣體和油將沖破防爆膜向外噴出,避免油箱爆裂。
測溫裝置:用于監測變壓器的油面溫度。小型的油浸式變壓器常用水銀溫度計,而較大的變壓器則使用壓力式溫度計。
出線裝置
絕緣套管:裝在變壓器的油箱蓋上,用于把線圈引線端頭從油箱中引出,并使引線與油箱絕緣。電壓低于1KV時采用瓷質絕緣套管,電壓在10-35KV時采用充氣或充油套管,電壓高于110KV時采用電容式套管。
分接開關:利用開關與不同接頭連接,可改變原繞組的匝數,達到調節電壓的目的。
其他附件
呼吸器(吸濕器):用于吸收進入油箱的空氣中的水分,以保持油的干燥和清潔。
油封、容器、干燥劑:這些組合成一套系統,能吸收空氣中的水分,進一步保護變壓器油。
三、絕緣結構
油浸式變壓器的絕緣結構主要包括外絕緣和內絕緣。外絕緣主要指一二次繞組引出線的瓷套管,構成相間絕緣和相對地絕緣。內絕緣主要是繞組間絕緣、內部引線的絕緣和分接開關的絕緣等。繞組絕緣主要分為主絕緣和縱絕緣,主絕緣是指繞組與繞組間、繞組和鐵芯以及油箱之間的絕緣;縱絕緣是指同一繞組匝間以及層間絕緣。
綜上所述,油浸式變壓器的結構復雜且精密,各部件之間協同工作以確保變壓器的穩定運行。在設計和制造過程中,需要嚴格控制各部件的質量和性能以滿足電力系統的需求。
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