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变压器的内部结构图

发布时间:2022/8/6 15:44:50 人气:4

  变压器的基本结构部件是铁芯和绕阻,由它们构成变压器的器身。为了改善排热标准,大、中容积变压器的器身渗入装满变压器油的封闭油箱中,各绕阻与外电路的连接则经绝缘管引出。为了使变压器安全可靠地运行,还设有储油柜、气体继电器和安全气道等配件。

  (一)铁芯

  铁芯既做为变压器的磁路;又做为变压器的机械框架。为了保证导磁性能、降低交变磁通在铁心里引起的耗损,变压器的铁芯都采用厚度为0.35-0.5mm的电工钢片叠装成的。电工钢片的两面涂有绝缘层,起绝缘作用。大空间变压器多采用高磁导率、低损耗的冷扎电工钢片。电力变压器的铁芯一般都选用心式构造,其铁芯可分为铁心柱(有绕阻的部分)和铁轭(连接2个铁心柱的部分)两部分。绕阻套服在铁心柱上,铁轭使铁心柱间的磁路合闭。在铁心柱与铁轭组成整个铁芯时,多采用相叠式安装,使各层的接缝不在同一地点,那样能减少励磁电流,但缺点是安装繁杂,费工费时。在一般变压器中,铁心柱截面选用外接圆的阶梯形。只有当变压器容积很小时才选用方形。交流磁通在铁心里会引起涡流损耗和磁滞损耗,使铁芯发热。在大空间变压器的铁心里,通常设定油道。铁芯浸在变压器油中,当油从油道中流落伍,可将铁心里的热量带去。

  (二)绕阻

  绕阻是变压器的电路部分,用于传送电能,一般分为髙压绕阻和低压绕阻。接在较高电压里的绕阻称为髙压绕阻;接在较低压里的绕阻称为低压绕阻。从能量的转换传送而言,接在电源上,从电源吸收电能的绕阻称为原边绕阻(又称一次绕阻或初级绕阻);与负荷连接,给负荷运输电能的绕阻称副边绕组(又称二次绕组或次级绕组)。绕阻一般是用绝缘的铜线绕制成的。高压绕组的匝数多、导线截面小;低压绕组的匝数少、导线截面大。为了确保变压器可以安全可靠的运行及其有足够的使用寿命,对绕组的电气性能、耐温性能和冲击韧性都有一定的规定。绕阻是按照一定规律相互连接的多个线圈的组合。依据髙压绕阻和低压绕阻互相位置的不同,绕阻构造型式可分为同舟式和相叠式两种。同舟式绕阻是将髙压绕阻和低压绕阻同舟地套服在铁心柱上。为了绝缘便捷,低压绕阻紧靠着铁芯,髙压绕阻则套服在低压绕阻的外面,两个绕阻之间留出油道。油道一是作为绕阻间的绝缘空隙;二是做为排热通道,使油从油道中流过制冷绕阻。在单相变压器中,高、低压绕阻均分成两部分,各自套服在两铁心柱上,这两部分能够串连或并接;在三相变压器中属于同一相的高、低压绕阻全部套服在同一铁心柱上。同舟式绕组的结构简单、制造便捷,心式变压器一般都采用这种构造。相叠式绕阻是将髙压绕阻和低压绕阻分为多个线饼,顺着铁心柱更替排序而组成。为了便于绝缘和排热,髙压绕阻与低压绕组之间留出油道并且在顶部和最下层靠近铁轭处放置低压绕阻。相叠式绕组的冲击韧性高,导线便捷,壳式变压器一般采用这种构造。

  (三)油箱及配件

  1、油箱:油箱便是油浸式变压器的外壳。变压器在运行时绕阻和铁芯会产生热量,为了迅速将热量释放到周边空气中去,可采用提升排热面积的方法。变压器油箱的结构型式主要有平台式、管式等。对容积较大的变压器,选用在油箱壁的外侧配有散热管的管式油箱来增加排热面积,当油受热膨胀时,箱里的滚油上升到油箱的上端,经散热管冷却后的油下降到油箱的底部,产生自然循环,把热量释放到周边空气中。对大空间变压器,还可选用逼迫制冷的方法,如用风机吹冷变压器等以提高排热效果。变压器油由高、低压绕阻套服在铁芯上总称为器身,器身放到油箱中,油箱中充以变压器油。

  2、变压器油:变压器油是一种矿物油,具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用:①在变压器绕阻与绕组、绕阻与铁芯及油箱之间起绝缘作用,提升绕阻的绝缘强度。由于油的绝缘性能比空气好。②变压器油遇热后产生对流,对变压器铁芯和绕阻起排热功效,由于根据油遇热后的对流功效,可以将绕阻及铁芯的热量带到油箱壁,再由油箱壁释放到空气中去。对变压器油的要求是:物质强度大;燃点高;黏度小;水分和杂质含量尽量少。

  3、储油柜:变压器油遇热后应膨胀,因而油箱不能密封。为了减小油与空气的接触面积,变压器安装有储油柜。储油柜固定在油箱顶部并用管道与油箱直接连接,储油柜的上端有给油栓,可以向变压器内补油,油箱的下部有放油活门,能够排出变压器油。储油柜使油箱内部与外界气体阻隔,降低了油氧化及吸收水分的面积。储油柜里的油位高度被控制在一定范围内,当油受热膨胀时,一部分油被挤进储油柜使得油位上升,而油遇冷收缩时,这部分油再流回油箱使油位减少。储油柜的大小应能满足变压器在各种可能的运行温度下,油位的调节总是能保持在储油柜的范围内。储油柜的一侧有油位计,可查看油位高度的转变。此外,储油柜上还配有吸湿器,它是一种气体过滤系统,外部气体经过吸湿器干躁后才能进入储油柜,从而使油箱中的油不易变质毁坏。

  4、气体继电器(瓦斯继电器):装到变压器的油箱和储油柜间的管道中,关键保护设备。内部有一个含有水银开关的浮筒和一块能带动水银开关的隔板。当变压器出现故障,产生的气体聚集在气体继电器上端,油位降低,浮筒下沉,接通水银开关而发信号;当变压器发生严重故障,油流打破隔板,隔板偏移时推动一套组织使另一水银开关接通,发信号并跳闸,摘除变压器的电源。

  5、安全气道(防爆管):大空间变压器的油盖上还配有安全气道,它是一个长的钢筒,下面与油箱互通,上方配有防爆膜。当变压器内部发生严重故障产生大量气体时,油箱内部压力快速上升而打破安全气道里的防爆膜,喷出气体,清除压力,以防产生重大事故。

  6、分接开关:在供电系统,为了使变压器的输出电压控制在允许变化的范围内,变压器的原边绕阻匝数要求在一定范畴内调节,因此原绕阻一般备有抽头,称为分接头。运用开关与不同接头连接,可改变原绕组的匝数,达到调节电压的目的。分接开关分成有载调压分接开关和无载调压分接开关。

  7、绝缘管:装到变压器的油箱盖上作用是把线圈导线端头从油箱中引出,并使导线与油箱绝缘。电压小于1KV选用瓷制绝缘管,电压在10-35KV选用打气或充油套管,电压高过110KV选用电容式套管。

  8、测温装置:检测变压器的油位温度。小型的油浸式变压器用水银体温计,较大的变压器用压力式温度计。


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