【油浸式變壓器】油浸式變壓器結(jié)構(gòu) 油浸式變壓器工作原理

油浸式變壓器結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)分類：則可分為鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。如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(jié)構(gòu)上稍有不同，在原理上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。電力變壓器都系鐵芯式。

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。

1.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。

2.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(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(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(guò)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(guò)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(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(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(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(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。

3.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(kāi)就可吊出器身進(jìn)行檢修。

油浸式變壓器工作原理

變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說(shuō)明其基本工作原理：當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓ú1時(shí)，流過(guò)電流í1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通?1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì)é1，é2，感應(yīng)電勢(shì)公式為：E=4.44fN?m

式中：E--感應(yīng)電勢(shì)有效值

f--頻率

N--匝數(shù)

m--主磁通最大值

由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢(shì)E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓ú1和ú2大小也就不同。

當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí)，一次側(cè)僅流過(guò)主磁通的電流(í0)，這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過(guò)負(fù)載電流í2時(shí)，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時(shí)，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過(guò)兩部分電流，一部分為激磁電流í0，一部分為用來(lái)平衡í2，所以這部分電流隨著í2變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí)，就是磁勢(shì)。

上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢(shì)平衡作用，變壓器就是通過(guò)磁勢(shì)平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。