工業用變壓器內部構造示意圖
四、變壓器的基本結構
圖1.2為三相油浸式電力變壓器的結構示意圖。?
圖1.2?三相油浸式電力變壓器
1—油箱?2—鐵心及繞組?3—儲油櫃?4—散熱筋?5—高、低壓繞組?6—分接開關?7—氣體繼電器?8—信號溫度計?
三相油浸式電力變壓器主要由鐵心、繞組及其他部件組成。現簡單敘述各部件的結構、作用。?
1.鐵心
鐵心作為變壓器的閉合磁路和固定繞組及其他部件的骨架。為了減小磁阻、減小交變磁通在鐵心內產生的磁滯損耗和渦流損耗,變壓器的鐵心大多采用薄矽鋼片疊裝而成。變壓器的鐵心有心式和殼式兩種基本形式。
心式變壓器的鐵心由鐵心柱、鐵軛和夾緊器件組成,繞組套在鐵心柱上,如圖3.3所示。心式變壓器的結構簡單,繞組的裝配工藝、絕緣工藝相對於殼式變壓器簡單,國產三相油浸式電力變壓器大多采用心式結構。?
殼式變壓器的鐵心包圍了繞組的四面,就像是繞組的外殼,如圖3.4所示。殼式變壓器的機械強度相對較高,但制造工藝復雜,所用材料較多,壹般的電力變壓器很少采用。?
2.繞組繞組是變壓器的電路部分,原繞組吸取供電電源的能量,副繞組向負載提供電能。變壓器的繞組由包有絕緣材料的扁導線或圓導線繞成,有銅導線和鋁導線兩種。按照高、低壓繞組之間的安排方式,變壓器的繞組有同心式和交疊式兩種基本形式。
3.其他部件
(1)油箱
變壓器的器身放置在灌有高絕緣強度、高燃點變壓器油的油箱內。 變壓器運行時,鐵心和繞組都要發出熱量,使變壓器油發熱。發熱的變壓器油在油箱內發生對流,將熱量傳送至油箱壁及其上的散熱器,再向周圍空氣或冷卻水輻射,達到散熱的目的,從而使變壓器內的溫度保持在合理的水平上。(2)儲油櫃(也稱為油枕)
儲油櫃裝置在油箱上方,通過連通管與油箱連通,起到保護變壓器油的作用。 變壓器油在較高溫度下長期與空氣接觸容易吸收空氣中的水分和雜質,使變壓器油的絕緣強度和散熱能力相應降低。裝置儲油櫃的目的是為了減小油面與空氣的接觸面積、降低與空氣接觸的油面溫度並使儲油櫃上部的空氣通過吸濕劑與外界空氣交換,從而減慢變壓器油的受潮和老化的速度。(3)氣體繼電器(也稱為瓦斯繼電器)
氣體繼電器裝置在油箱與儲油櫃的連通管道中,對變壓器的短路、過載、漏油等故障起到保護的作用。(4)安全氣道(也稱為防爆管)
安全氣道是裝置在較大容量變壓器油箱頂上的壹個鋼質長筒,下筒口與油箱連通,上筒口以玻璃板封口。 當變壓器內部發生嚴重故障又恰逢氣體繼電器失靈時,油箱內部的高壓氣體便會沿著安全氣道上沖,沖破玻璃板封口,以避免油箱受力變形或爆炸。?(5)絕緣套管
絕緣套管是裝置在變壓器油箱蓋上面的絕緣套管,以確保變壓器的引出線與油箱絕緣。(6)分接開關
分接開關裝置在變壓器油箱蓋上面,通過調節分接開關來改變原繞組的匝數,從而使副繞組的輸出電壓可以調節,以避免副繞組的輸出電壓因負載變化而過分偏離額定值。 分接開關有無載分接開關和有載分接開關兩種。壹般的分接開關有三個擋位,+5%擋、0擋和-5%擋。若要副繞組的輸出電壓降低,則將分接開關調至原繞組匝數多的壹擋,即+5%擋;若要副繞組的輸出電壓升高,則將分接開關調至原繞組匝數少的壹擋,即-5%擋。