油浸式變壓器原理
導(dǎo)讀：在一些變電房以及戶外的電線桿上都會(huì)看到下圖的身影，沒錯(cuò)它就是油浸式變壓器。它有什么樣的特點(diǎn)呢?優(yōu)勢(shì)又是什么?原理呢?本文將介紹以上幾個(gè)疑問。感興趣的同學(xué)快來學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)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(tǒng)中的重要設(shè)備。它將10(6)kV或35kV網(wǎng)絡(luò)電壓降至用戶使用的230/400V母線電壓。
此類產(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)，可在戶內(nèi)(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
按結(jié)構(gòu)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。二者不過在結(jié)構(gòu)上稍有不同，在原理上沒有本質(zhì)的區(qū)別。電力變壓器都屬于鐵芯式。
按相數(shù)區(qū)分可以分為三相變壓器和單相變壓器。在三相電力系統(tǒng)中,一般應(yīng)用三相變壓器，當(dāng)容量過大且受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在三相電力系統(tǒng)中也可以應(yīng)用三臺(tái)單相式變壓器組成變壓器組。
按繞組區(qū)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。在特殊的情況下，也有應(yīng)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)、油浸式變壓器油、油箱和冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置(吸濕器、安全氣道、氣體繼電器、儲(chǔ)油柜及測(cè)溫裝置等)和出線套管。
油浸式變壓器是電力系統(tǒng)中主要用來改變電壓、傳遞電能的重要設(shè)備，是電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。油浸式變壓器主要是根據(jù)電磁感應(yīng)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(cè)叫一次繞組，輸出電能的一側(cè)叫二次繞組。
當(dāng)交流電源電壓加到一次側(cè)繞組后，就有交流電流通過該繞組，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。這個(gè)交變磁通不僅穿過一次側(cè)繞組，同時(shí)也穿過二次側(cè)繞組，兩個(gè)繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E1和E2。這時(shí)，如果二次側(cè)繞組與外電路的負(fù)載接通，便有電流流入負(fù)載，即二次側(cè)繞組有電能輸出。
油浸式變壓器原理——結(jié)構(gòu)
變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、絕緣套管、分接開關(guān)和氣體繼電器等組成。
Ⅰ—鐵芯
鐵芯是變壓器的磁路部分。運(yùn)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(dǎo)磁系數(shù)高的冷軋晶粒取向硅鋼片構(gòu)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(dá)到良好的冷卻效果，常在鐵芯中設(shè)有冷卻油道。
Ⅱ—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(zhǎng)時(shí)間通過比額定電流高的電流。另外，通過短路電流時(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(duì)外殼短路。匝間短路主要是由于絕緣老化，或由于變壓器的過負(fù)荷以及穿越性短路時(shí)絕緣受到機(jī)械的損傷而產(chǎn)生的。變壓器內(nèi)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)，由于過電流作用使繞組變形，使絕緣受到機(jī)械損傷，也會(huì)產(chǎn)生匝間短路。 匝間短路時(shí)，短路繞組內(nèi)電流可能超過額定值，但整個(gè)繞組電流可能未超過額定值。在這種情況下，瓦斯保護(hù)動(dòng)作，情況嚴(yán)重時(shí)，差動(dòng)保護(hù)裝置也會(huì)動(dòng)作。 對(duì)外殼短路的原因也是由于絕緣老化或油受潮、油面下降，或因雷電和操作過電壓而產(chǎn)生的。除此以外，在發(fā)生穿越短路時(shí)，因過電流而使繞組變形，也會(huì)產(chǎn)生對(duì)外殼短路的現(xiàn)象。對(duì)外殼短路時(shí)，一般都是瓦斯保護(hù)裝置動(dòng)作和接地保護(hù)動(dòng)作。
Ⅲ—油箱
油浸式變壓器的器身(繞組及鐵芯)都裝在充滿變壓器油的油箱中，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(nèi)，將箱蓋打開就可吊出器身進(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(jié)構(gòu)，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，美觀且抗腐蝕。
油浸式變壓器在嚴(yán)重過載的情況下，線圈絕緣不會(huì)老化、熱擊穿，在使用期間內(nèi)保持極佳的電氣性能和機(jī)械性能。重新設(shè)計(jì)的線圈油道降低了熱點(diǎn)濕度。重新設(shè)計(jì)的油箱，增大了散熱面，確保嚴(yán)重過載的情況下不會(huì)導(dǎo)致油的老化。
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