油浸式變壓器原理

　　導讀：在一些變電房以及戶(hù)外的電線(xiàn)桿上都會(huì )看到下圖的身影，沒(méi)錯它就是油浸式變壓器。它有什么樣的特點(diǎn)呢?優(yōu)勢又是什么?原理呢?本文將介紹以上幾個(gè)疑問(wèn)。感興趣的同學(xué)快來(lái)學(xué)習學(xué)習吧。

油浸式變壓器原理——簡(jiǎn)介

　　配電變壓器為工礦企業(yè)與民用建筑供配電系統中的重要設備。它將10(6)kV或35kV網(wǎng)絡(luò )電壓降至用戶(hù)使用的230/400V母線(xiàn)電壓。

　　此類(lèi)產(chǎn)品適用于交流50(60)Hz，三相最大額定容量2500kVA(單相最大額定容量833kVA，一般不推薦使用單相變壓器)，可在戶(hù)內(外)使用，容量在315kVA 及以下時(shí)可安裝在桿上。

油浸式變壓器原理——分類(lèi)

　　按結構可分為鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。若繞組包在鐵芯外圍則為鐵芯式變壓器;如鐵芯包在繞組外圍則為鐵殼式變壓器。二者不過(guò)在結構上稍有不同，在原理上沒(méi)有本質(zhì)的區別。電力變壓器都屬于鐵芯式。

　　按相數區分可以分為三相變壓器和單相變壓器。在三相電力系統中,一般應用三相變壓器，當容量過(guò)大且受運輸條件限制時(shí)，在三相電力系統中也可以應用三臺單相式變壓器組成變壓器組。

　　按繞組區分可分為雙繞組變壓器和三繞組變壓器。通常的變壓器都為雙繞組變壓器，即在鐵芯上有兩個(gè)繞組，一個(gè)為原繞組，一個(gè)為副繞組。三繞組變壓器為容量較大的變壓器(在5600千伏安以上)，用以連接三種不同的電壓輸電線(xiàn)。在特殊的情況下，也有應用更多繞組的Satons變壓器。

油浸式變壓器原理——原理

　　油浸式變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、引線(xiàn))、油浸式變壓器油、油箱和冷卻裝置、調壓裝置、保護裝置(吸濕器、安全氣道、氣體繼電器、儲油柜及測溫裝置等)和出線(xiàn)套管。

　　油浸式變壓器是電力系統中主要用來(lái)改變電壓、傳遞電能的重要設備，是電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的基礎。油浸式變壓器主要是根據電磁感應原理進(jìn)行工作的。在閉合的鐵芯上，繞有兩個(gè)互相絕緣的繞組，其中，接入電源的一側叫一次繞組，輸出電能的一側叫二次繞組。

　　當交流電源電壓加到一次側繞組后，就有交流電流通過(guò)該繞組，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。這個(gè)交變磁通不僅穿過(guò)一次側繞組，同時(shí)也穿過(guò)二次側繞組，兩個(gè)繞組中分別產(chǎn)生感應電勢E1和E2。這時(shí)，如果二次側繞組與外電路的負載接通，便有電流流入負載，即二次側繞組有電能輸出。

油浸式變壓器原理——結構

　　變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、絕緣套管、分接開(kāi)關(guān)和氣體繼電器等組成。

　?、?mdash;鐵芯

　　鐵芯是變壓器的磁路部分。運行時(shí)要產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗而發(fā)熱。為降低發(fā)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。依照繞組在鐵芯中的布置方式，有鐵芯式和鐵殼式之分。

　　在大容量的變壓器中，為使鐵芯損耗發(fā)出的熱量能夠被絕緣油在循環(huán)時(shí)充分帶走，以達到良好的冷卻效果，常在鐵芯中設有冷卻油道。

　?、?mdash;繞組

　　繞組和鐵芯都是變壓器的核心元件。由于繞組本身有電阻或接頭處有接觸電阻，由I2Rt知要產(chǎn)生熱量。故繞組不能長(cháng)時(shí)間通過(guò)比額定電流高的電流。另外，通過(guò)短路電流時(shí)將在繞組上產(chǎn)生很大的電磁力而損壞變壓器。其基本繞組有同心式和交疊式兩種。

　　變壓器繞組主要故障是匝間短路和對外殼短路。匝間短路主要是由于絕緣老化，或由于變壓器的過(guò)負荷以及穿越性短路時(shí)絕緣受到機械的損傷而產(chǎn)生的。變壓器內的油面下降，致使繞組露出油面時(shí)，也能發(fā)生匝間短路;另外有穿越短路時(shí)，由于過(guò)電流作用使繞組變形，使絕緣受到機械損傷，也會(huì )產(chǎn)生匝間短路。 匝間短路時(shí)，短路繞組內電流可能超過(guò)額定值，但整個(gè)繞組電流可能未超過(guò)額定值。在這種情況下，瓦斯保護動(dòng)作，情況嚴重時(shí)，差動(dòng)保護裝置也會(huì )動(dòng)作。 對外殼短路的原因也是由于絕緣老化或油受潮、油面下降，或因雷電和操作過(guò)電壓而產(chǎn)生的。除此以外，在發(fā)生穿越短路時(shí)，因過(guò)電流而使繞組變形，也會(huì )產(chǎn)生對外殼短路的現象。對外殼短路時(shí)，一般都是瓦斯保護裝置動(dòng)作和接地保護動(dòng)作。

　?、?mdash;油箱

　　油浸式變壓器的器身(繞組及鐵芯)都裝在充滿(mǎn)變壓器油的油箱中，油箱用鋼板焊成。中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成，變壓器的器身放在箱殼內，將箱蓋打開(kāi)就可吊出器身進(jìn)行檢修。

油浸式變壓器原理——特點(diǎn)

　　油浸式變壓器采用全密封結構，油浸式變壓器油與空氣隔絕，減慢了油的變化。表面靜電噴塑，美觀(guān)且抗腐蝕。

　　油浸式變壓器在嚴重過(guò)載的情況下，線(xiàn)圈絕緣不會(huì )老化、熱擊穿，在使用期間內保持極佳的電氣性能和機械性能。重新設計的線(xiàn)圈油道降低了熱點(diǎn)濕度。重新設計的油箱，增大了散熱面，確保嚴重過(guò)載的情況下不會(huì )導致油的老化。

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