山東特變電力設(shè)備有限公司
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工作原理:
油浸式變壓器和其他變壓器一樣,利用電磁感應(yīng)原理工作。當(dāng)交變電壓通過初級繞組時,繞組內(nèi)會產(chǎn)生交流電動勢,激勵鐵芯內(nèi)渦流運動,進(jìn)而在次級繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,實現(xiàn)電壓的變換。
結(jié)構(gòu)組成:
鐵芯:是變壓器的磁路部分,由導(dǎo)磁性能良好的硅鋼片疊裝組成。鐵芯形成一個磁通閉合回路,變壓器的一、二次繞組都繞在鐵芯上。為降低發(fā)熱損耗和減小體積重量,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。在大容量變壓器中,鐵芯中常設(shè)有冷卻油道,以便讓絕緣油在循環(huán)時充分帶走熱量。
繞組:又稱線圈,是變壓器的導(dǎo)電回路,采用銅線或鋁線繞制成多層圓筒形。一般低壓繞組在里,高壓繞組在外,以保證絕緣。絕緣材料包在導(dǎo)線外邊,確保導(dǎo)線之間及導(dǎo)線對地的絕緣。
油箱:是油浸式變壓器的外殼,用于裝油以及安裝其他部件,通常由鋼板焊成。中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成,打開箱蓋可吊出器身進(jìn)行檢修。
油枕:也稱油柜。由于變壓器油會因溫度變化發(fā)生熱脹冷縮,油枕的作用是給油的體積變化留有緩沖余地,保持油箱始終充滿油,同時減小油與空氣的接觸面積,減緩油的氧化。
氣體繼電器:又稱瓦斯繼電器,裝在油箱和油枕之間連接油管的中部,是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)裝置。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時,氣體繼電器接通斷路器跳閘回路;內(nèi)部發(fā)生不嚴(yán)重故障時,接通故障信號回路。
散熱器:裝在油箱壁上,上下部通過管道與油箱相通。當(dāng)變壓器上部油溫與下部油溫有溫差時,通過散熱器形成油的對流,經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱,起到降低變壓器油溫度的作用。可采用自冷、強迫風(fēng)冷和強迫水冷等措施提高冷卻效果。
絕緣套管:位于變壓器油箱頂蓋上,一般采用瓷質(zhì)絕緣套管,其作用是使高、低壓繞組引線與油箱保持良好的絕緣,并對引線予以固定。
分接開關(guān):是為保證變壓器二次電壓穩(wěn)定而設(shè)置的。當(dāng)電源電壓變動時,可利用分接開關(guān)調(diào)節(jié)變壓器的分接位置,改變繞組的匝數(shù)比,從而保證二次側(cè)輸出電壓穩(wěn)定。分接開關(guān)分為有載調(diào)壓裝置和無載調(diào)壓裝置兩種。
壓力釋放閥(防爆管):安裝在變壓器的油箱上,當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障且氣體繼電器失靈時,油箱內(nèi)部的氣體壓力會升高,沖破壓力釋放閥的密封,排出氣體,防止變壓器爆炸。
冷卻方式:
油浸自冷式:依靠油的自然對流帶走熱量,這種方式結(jié)構(gòu)簡單、運行維護(hù)成本低,但散熱效率相對較低,適用于小容量、低負(fù)載的變壓器。
油浸風(fēng)冷式:在油浸自冷式的基礎(chǔ)上,另加風(fēng)扇給油箱和油管吹風(fēng),加強散熱作用。散熱效率比油浸自冷式高,適用于中等容量、中等負(fù)載的變壓器。
強迫油循環(huán)式:用油泵將變壓器中的熱油抽到變壓器外冷卻后再送入變壓器,冷卻效果好,可用于大容量、高負(fù)載的變壓器,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運行維護(hù)成本較高。
性能特點:
優(yōu)點:
絕緣性能好:變壓器油具有良好的絕緣性能,能夠有效地隔離繞組與鐵芯、繞組與繞組之間的電氣連接,防止短路和漏電等故障。
散熱性能好:變壓器油不僅是絕緣介質(zhì),還能吸收變壓器運行時產(chǎn)生的熱量,并通過散熱器將熱量散發(fā)出去,保證變壓器的正常運行。
可靠性高:油浸式變壓器結(jié)構(gòu)簡單,運行穩(wěn)定,只要維護(hù)得當(dāng),能夠長期可靠地工作。
成本較低:相比于其他類型的變壓器,油浸式變壓器的制造成本相對較低,性價比高。
缺點:
易燃性:變壓器油具有可燃性,當(dāng)遇到火源或高溫時可能會燃燒、爆炸,因此需要采取防火措施。
維護(hù)要求高:需要定期檢查變壓器油的質(zhì)量和油位,及時更換老化或污染的變壓器油,維護(hù)工作量較大。
對環(huán)境有一定影響:如果變壓器發(fā)生漏油等故障,變壓器油會對環(huán)境造成污染。
應(yīng)用領(lǐng)域:
油浸式變壓器廣泛應(yīng)用于電力傳輸和分配系統(tǒng)中,是發(fā)電廠、變電站、輸電線路等場所的重要設(shè)備。
在工礦企業(yè)、商業(yè)建筑、居民小區(qū)等場所,也常用油浸式變壓器將高壓電轉(zhuǎn)換為適合用戶使用的低壓電。
此外,在一些對電壓穩(wěn)定性要求較高的特殊場合,如科研機構(gòu)、醫(yī)院、通信基站等,油浸式變壓器也發(fā)揮著重要作用。