油浸式变压器工作原理及结构

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-07
变压器的结构和工作原理是什么?

  导语:学习物理知识的时候,我们就学过变压器的工作原理。在当时课本上的变压器是电磁的形式的结构进行能量的转换,达到高压或低压的目的。其实在我们生活中变压器有好多种,用在不同的地方,其能量传递方式也远不止这些。在市场上有一种变压器是油浸式变压器,下面小兔就为大介绍一下关于这个油浸式变压器的工作原理。
  油浸式变压器就是将变压器的线圈和磁芯浸泡在专用的变压器油里面,这样的好处是,即可以散热又可以使线圈与空气隔绝防止空气中的湿气对变压器的磁芯造成腐蚀,同时还可以起到一定的灭弧作用,因此我国早期的电力变压器和电力开关都是泡在油中的。干式变压器的磁芯和线圈是一个整体,都是固定好的,可以直接暴露在空气中,也可以放在室内,但是对环境的温度和湿度要求都很高,其特点是可以无人值守,只要定期检查就行。
  


  变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压Ú1时,流过电流Í1,在铁芯中就产生交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势É1,É2,感应电势公式为:E=4.44fNØm
  式中:E--感应电势有效值
  f--频率
  N--匝数
  


  Øm--主磁通最大值
  由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压Ú1和Ú2大小也就不同。
  


  当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(Í0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流Í0,一部分为用来平衡Í2,所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时,就是磁势。
  上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。
  


  看完这些以后大家是否明白呢?油浸式变压器功能是强大的,这样的讲解大家如果不明白的话可以在网上进行查阅。有机会的话可以在维修变压器的师傅那里请教,也可以进行书籍的查阅,或者认真的观看说明书里面的结构图,配合上以上的讲解。是一个不错的方法,好了关于油浸式变压器工作原理小兔就讲到这里,谢谢观看。

   时间很快的又进入夏天了,一听到夏天就感觉热热的,太阳红彤彤的照着,大家会想到什么呢?告诉你我想到的是稻谷香呢!在农村现在这时候稻谷应该熟了,农民伯伯应该开始准备着收谷的前奏了。收谷前奏?是的!就是要准备收割机了,要提前调好收割机的各个地方,特别是变阻器,它要求严谨,指定的变阻器。什么变阻器呢?看看吧!


  油浸式变压器又称为油浸式试验变压器,是工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一,把10(6)kV或35kV网络电压降至用户使用的230/400V 母线电压。1000kVA 及以上油浸式变压器,须装设户外式信号温度计,并可接远方信号。800kVA 及以上油浸式变压器应装气体继电器和压力保护装置,800kVA 以下油浸式变压器根据使用要求,与制造厂协商,也可装设气体继电器。

  


  设备介绍

  油浸式变压器,又称油浸式试验变压器。1000kVA 及以上油浸式变压器,须装设户外式信号温度计,并可接远方信号。800kVA 及以上油浸式变压器应装气体继电器和压力保护装置,800kVA 以下油浸式变压器根据使用要求,与制造厂协商,也可装设气体继电器。干式变压器应按制造厂规定,装设温度测量装置,一般为630kVA 及以上变压器装设。

  相数区分

  可以分为三相变压器和单相变压器。在三相电力系统中,一般应用三相变压器,当容量过大且受运输条件限制时,在三相电力系统中也可以应用三台单相式变压器组成变压器组。

  绕组区分

  可分为双绕组变压器和三绕组变压器。通常的变压器都为双绕组变压器,即在铁芯上有两个绕组,一个为原绕组,一个为副绕组。三绕组变压器为容量较大的变压器(在5600千伏安以上),用以连接三种不同的电压输电线。在特殊的情况下,也有应用更多绕组的Satons变压器。

  


  结构分类

  则可分为铁芯式变压器和铁壳式变压器。如绕组包在铁芯外围则为铁芯式变压器;如铁芯包在绕组外围则为铁壳式变压器。二者不过在结构上稍有不同,在原理上没有本质的区别。电力变压器都系铁芯式。

  变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕、绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。

  1.铁芯

  铁芯是变压器的磁路部分。运行时要产生磁滞损耗和涡流损耗而发热。为降低发热损耗和减小体积和重量,铁芯采用小于0.35mm导磁系数高的冷轧晶粒取向硅钢片构成。依照绕组在铁芯中的布置方式,有铁芯式和铁壳式之分。

  在大容量的变压器中,为使铁芯损耗发出的热量能够被绝缘油在循环时充分带走,以达到良好的冷却效果,常在铁芯中设有冷却油道。

  2.绕组

  绕组和铁芯都是变压器的核心元件。由于绕组本身有电阻或接头处有接触电阻,由I2Rt知要产生热量。故绕组不能长时间通过比额定电流高的电流。另外,通过短路电流时将在绕组上产生很大的电磁力而损坏变压器。其基本绕组有同心式和交叠式两种。

  变压器绕组主要故障是匝间短路和对外壳短路。匝间短路主要是由于绝缘老化,或由于变压器的过负荷以及穿越性短路时绝缘受到机械的损伤而产生的。变压器内的油面下降,致使绕组露出油面时,也能发生匝间短路;另外有穿越短路时,由于过电流作用使绕组变形,使绝缘受到机械损伤,也会产生匝间短路。 匝间短路时,短路绕组内电流可能超过额定值,但整个绕组电流可能未超过额定值。在这种情况下,瓦斯保护动作,情况严重时,差动保护装置也会动作。 对外壳短路的原因也是由于绝缘老化或油受潮、油面下降,或因雷电和操作过电压而产生的。除此以外,在发生穿越短路时,因过电流而使绕组变形,也会产生对外壳短路的现象。对外壳短路时,一般都是瓦斯保护装置动作和接地保护动作。


  3.油箱

  油浸式变压器的器身(绕组及铁芯)都装在充满变压器油的油箱中,油箱用钢板焊成。中、小型变压器的油箱由箱壳和箱盖组成,变压器的器身放在箱壳内,将箱盖打开就可吊出器身进行检修。

  绝缘冷却分类

  可分为油浸式变压器和干式变压器。为了加强绝缘和冷却条件,变压器的铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中。在特殊情况下,例如在路灯,矿山照明时,也用干式变压器。

  油浸式型式

  1、非封闭型油浸式变压器:主要有S8、S9、S10等系列产品,在工矿企业、农业和民用建筑中广泛使用。

  2、封闭型油浸式变压器:主要有S9、S9-M、S10-M 等系列产品,多用于石油、化工行业中多油污、多化学物质的场所。

  3、密封型油浸式变压器:主要有BS9、S9- 、S10- 、S11-MR、SH、SH12-M等系列产品,可做工矿企业、农业、民用建筑等各种场所配电之用。

  此外,尚有各种专门用途的特殊变压器。例如,试验用高压变压器,电炉用变压器,电焊用变压器和可控硅线路中用的变压器,用于测量仪表的电压互感器与电流互感器。

  


  性能特点

  a、油浸式变压器低压绕组除小容量采用铜导线以外,一般都采用铜箔绕抽的圆筒式结构;高压绕组采用多层圆筒式结构,使之绕组的安匝分布平衡,漏磁小,机械强度高,抗短路能力强。

  b、铁心和绕组各自采用了紧固措施,器身高、低压引线等紧固部分都带自锁防松螺母,采用了不吊心结构,能承受运输的颠震。

  c、线圈和铁心采用真空干燥,变压器油采用真空滤油和注油的工艺,使变压器内部的潮气降至最低。

  d、油箱采用波纹片,它具有呼吸功能来补偿因温度变化而引起油的体积变化,所以该产品没有储油柜,显然降低了变压器的高度。

  e、由于波纹片取代了储油柜,使变压器油与外界隔离,这样就有效地防止了氧气、水份的进入而导致绝缘性能的下降。

  f、根据以上五点性能,保证了油浸式变压器在正常运行内不需要换油,大大降低了变压器的维护成本,同时延长了变压器的使用寿命。

  


  上面可以知道油浸式变压器结构是怎样来的,油浸式变压器结构复杂,应用广泛,很多民用建筑需要它的方面,因为油浸式变压器结构可以调节电压的太少,只能很好地调配电流,但也可以与气体继电器用在一起,这样可以很方便的给工人们提供电流的服务,油浸式变压器灵活性也很强,可以很好的调节人们需要的操作,在这里说油浸式变压器是一个很有效率的工具。大家可以用用看!



油浸式变压器工作原理及结构

油浸式变压器工作原理与一般的变压器相同,只不过将绕组浸在变压器油中,通过油的流动中增强了其散热效果。



油浸式变压器工作原理与一般的变压器相同,只不过将绕组浸在变压器油中,通过油的流动中增强了其散热效果。

铁芯过热,气体继电器工作
故障发生时,主要表现为部分铁芯叠片表面漆膜或氧化膜脱落,经色谱分析,气体为CH4、H2、C2H4,超标。
故障主要由以下原因造成:
(1) 螺杆绝缘破损或过热碳化,螺杆座套过长,座套与铁芯碰撞。此类故障需要更换开裂或碳化的馈通绝缘。
(2) 铁夹夹持位置不当会接触铁芯,导致铁芯局部短路和过热。对于这种故障,在拧紧螺母之前,必须松开铁夹并调整位置。
(3) 由于变压器最终组装时的疏忽,其他异物(如焊渣和电极头)落在铁芯上,导致铁芯部分短路。对于此类故障,应安排人员清除掉入铁芯的焊渣和金属。异物。
(4) 安装接地铜片。铜片太长了。
连接后,铜片与铁芯叠片的另一部分接触,形成两个或多个接地点和短路,使铁芯部分过热。
对于此类故障,必须取出接地铜片,剪掉多余的长度,然后将其插入叠片中以将其牢固固定。

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