油浸式變壓器的結構介紹
油浸式變壓器的結構復雜且精細,主要由以下幾個關鍵部分組成:
一、器身
器身是油浸式變壓器的核心部分,主要由鐵芯和繞組構成。
鐵芯:
鐵芯是變壓器的磁路部分,也是器身的骨架。它由鐵芯柱和鐵軛組成,鐵芯柱上套有繞組,而鐵軛則負責連接各鐵芯柱,形成閉合磁路。
鐵芯由硅鋼片疊成,這些硅鋼片導磁性能好、磁滯損耗小。為了減小鐵芯內的磁滯及渦流損耗,鐵芯常用含硅量較高的、厚度為0.35~0.5mm的硅鋼片制成,并在片上涂有絕緣漆。
繞組:
繞組是變壓器的電路部分,一般由絕緣漆包、紙包的鋁線或銅線燒制而成。
根據高、低壓繞組排列方式的不同,繞組分為同心式和交疊式兩種。同心式繞組中,低壓繞組靠近鐵芯柱;而交疊式繞組則采用相反的布局,以減少絕緣距離。
繞組與鐵芯之間、繞組與繞組之間都需要有良好的絕緣,以確保變壓器的安全運行。
二、油箱
油箱是油浸式變壓器的外殼,用鋼板焊成,內部注滿變壓器油。油箱的主要作用是:
作為變壓器油的容器,起到絕緣、散熱、濕度控制、壓力平衡等作用。
保護變壓器內部的鐵芯和繞組免受外界環境的影響。
油箱通常包括油箱本體和油箱附件,如放油閥門、接地板、小車、銘牌等。
三、冷卻裝置
冷卻裝置的主要作用是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。油浸式變壓器的冷卻方式有多種,如油浸自冷式、油浸風冷式、強迫油循環風冷式、強迫油循環水冷式等。對于小容量的變壓器,其熱量可以通過變壓器油與油箱內壁的接觸,以及油箱外壁與外界冷空氣的接觸自然散發;而對于大容量變壓器,則需要通過專門的冷卻裝置進行散熱。
四、保護裝置
保護裝置用于監測和保護變壓器的安全運行,主要包括:
儲油柜(油枕):
儲油柜的作用是當變壓器在運行中油因受熱而膨脹時,能夠儲存多余的油;當變壓器停止運行或溫度降低使油冷縮時,又能補充油,始終保證變壓器內部的油是充滿的。
儲油柜上通常裝有油位計,用于監測變壓器油的油位;還裝有吸濕器,用于吸收進入儲油柜內的空氣中的水分。
氣體繼電器:
氣體繼電器用于檢測變壓器內部是否產生故障氣體。當變壓器內部發生故障時,油會分解產生氣體,這些氣體會進入氣體繼電器內。當氣體達到一定程度時,氣體會擠走貯油使觸點動作,從而發出報警信號或切斷變壓器的電源。
安全氣道(防爆管):
安全氣道安裝在變壓器的頂部,當變壓器內部發生短路故障導致油管壓力急劇上升時,安全氣道的膜片會首先破裂,使油和氣體能夠由此噴出,從而減輕油箱內的壓力,防止油箱因壓力突然增大而變形或爆炸。
五、出線裝置
出線裝置即絕緣套管,由中心導電桿和瓷套兩部分組成。絕緣套管是電力變壓器高、低壓線圈與外線路的連接部件,它將變壓器高、低壓線圈的引線從油箱內引出至箱外,并使引線與接地的油箱絕緣。套管不但作為引線對地絕緣,而且也擔負著固定引線的作用。因此,電力變壓器的套管必須具有規定的電壓強度和足夠的機械強度及良好的熱穩定性。
綜上所述,油浸式變壓器的結構包括器身、油箱、冷卻裝置、保護裝置以及出線裝置等多個部分。這些部分共同協作,確保了油浸式變壓器的安全、高效運行。