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【端懿电气】油浸式试验变压器组成结构

  油浸式试验变压器适用于各种电器产品、电气设备、绝缘材料等在规定电压下的绝缘强度试验,考核产品的绝缘水平,发现被试品的绝缘缺陷及衡量承受过电压的能力。是发电站、供配电系统及科研单位等广大用户的基本试验设备。
 
  油浸式试验变压器作为电力系统中必不可少的设备,对于其组成结构的认识也必不可少。
 
  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。漏油是油箱常见的问题。
 
  油枕
 
  4、油枕又叫油柜,是一种油保护装置,它是由钢板做成的圆桶形容器,水平安装在变压器油箱盖上,用弯曲管与油箱连接。油枕的一端装有一个油位计(油标管),从油位计中可以监视油位的变化。油枕的容积一般为变压器油箱所装油体积的8%~10%。
 
  当变压器油的体积随着油的温度膨胀或缩小时,油枕起着储油及补油的作用,从而保证油箱内充满油。同时由于装了油枕,使变压器油缩小了与空气的接触面,减少了油的劣化速度。
 
  大型变压器为防止油与大气接触的机会,其油枕常用隔膜式油枕和胶曩式油枕。
 
  5、绝缘套管
 
  变压器绕组的引出线从箱内穿出油箱引出时必须经过绝缘套管,以使带电的引线绝缘。绝缘套管主要由中心导电杆和磁套组成。导电杆在油箱内的一端与绕组连接,在外面的一端与外线路连接。它是变压器易出故障的部件。
 
  绝缘套管的结构主要取决于电压等级。电压低的一般采用简单的实心磁套管。电压较高时,为了加强绝缘能力,在瓷套和导电杆间留有一道充油层,这种套管称为充油套管。电压在110kV以上,采用电容式充电套管,简称为电容式套管。电容式套管除了在瓷套内腔中充油外,在中心导电杆(空心铜管)与法兰之间,还有电容式绝缘体包着导电杆,作为法兰与导电杆之间的主绝缘。变压器套管漏油是最常见的故障,套管漏油的原因是套管上部算盘珠状橡胶密封圈和套管底部橡胶平垫老化引起。
 
  6、分接开关(又称切换器)
 
  分接开关是调整变压比的装置。双绕组变压器的一次绕组及三绕组变压器的一二次绕组一般有3、5、7个或19个分接头位置,分接头的中间分头为额定电压的位置。3个分接头的相邻分头电压相差5%,多个分头的相邻分头电压相差2.5%或1.25%。操作部分装于变压器顶部,经传动杆伸入变压器的油箱。根据系统运行的需要,按照指示的标记来选择分接头的位置。变压器的高压装置分为无载调压和有载调压两种。无载分接开关,是在不带电情况下切换,其结构简单。有载分接开关,是在不停电情况下切换,在带负荷下进行,故在电力系统中被广泛采用。
 
  分接开关发生事故时,一般是瓦斯保护装置动作。变压器分接头一般都从高压侧抽头,主要原因在于:①变压器高压绕组一般在外侧,抽头引出连接方便;②高压侧电流小,因而引出线和分接头开关的载流部分导体截面小,接触不良的问题易于解决。
 
  7、气体继电器
 
  气体继电器构成的瓦斯保护是变压器的主要保护措施之一,它可以反映变压器内部的各种故障及异常运行情况,如油位下降、绝缘击穿、铁芯、绕组等受潮、发热等放电故障等,且动作灵敏迅速,结构连线简单,维护检修方便。气体继电器装设于变压器油箱与油枕之间的连管上,继电器上的箭头方向应指向油枕并要求有1%~1.5%的安装坡度,以保证变压器内部故障时所产生的气体能顺利地流向气体继电器。
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