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電工熱議!英施丹電力變壓器結構解析

英施丹油浸式變壓器具有散熱好、損耗低、容量大、價格低等特點。目前電網(wǎng)上運行的電力變壓器大部分為油浸式變壓器,其中80%以上是采用自然油循環(huán)的冷卻方式。自然油循環(huán)變壓器線圈中設置導向板是現(xiàn)在普遍采用的一種冷卻結構。本文著重分析油浸式電力變壓器的結構、運行和維護,并且具體分析了油浸式電力變壓器的油系統(tǒng),簡要的分析了油浸式電力變壓器的故障。希望可以加大了解分析我國的油浸式電力變壓器。


 油浸式變壓器構造


三相油浸式變壓器的核心部份是由閉合鐵芯和套在鐵芯柱上的繞組組成。此外,還有油箱、儲油柜、套管、呼吸器、防爆管、散熱器、分接開關、瓦斯繼電器、溫度計、凈油器等。


(1) 鐵芯

鐵芯是變壓器的磁路部分。為了減小鐵芯中的磁滯與渦流損耗,鐵芯由0.35mm~0.5mm厚的硅鋼片疊成,硅鋼片表面涂有絕緣漆或利用表面氧化膜使片間彼此絕緣。依照繞組在鐵芯中的布置方式,有鐵芯式和鐵殼式之分。三相變壓器的鐵芯中直立部分叫鐵芯柱,在柱上套著變壓器的低壓繞組和高壓繞組;水平部分叫鐵軛,用來構成閉合磁路。


在大容量的變壓器中,為使鐵芯損耗發(fā)出的熱量能夠被絕緣油在循環(huán)時充分帶走,以達到良好的冷卻效果,常在鐵芯中設有冷卻油道。


(2) 繞組


繞組又叫線圈,是隔離變壓器的電路部分,分為原、副兩種繞組。其中與電源連接的繞組叫原繞組,與負載連接的繞組叫副繞組。原、副繞組都是用包有高強度絕緣物的銅線或鋁線繞成的。


三相變壓器的每一相原、副繞組都制成圓筒形套在同一鐵芯柱上,匝數(shù)少的低壓繞組套在里面靠近鐵芯,匝數(shù)多的高壓繞組套在低壓繞組的外面。這樣放置是因為低壓繞組對鐵芯絕緣比較容易。低壓繞組和鐵芯之間及高壓繞組和低壓繞組之間都用絕緣材料做成的套筒隔離,把它們可靠地絕緣起來。為了便于散熱,在高、低繞組之間留有一定的間隙作為油道,使變壓器油能夠流通。


變壓器繞組主要故障是匝間短路和對外殼短路。匝間短路主要是由于絕緣老化,或由于變壓器的過負荷以及穿越性短路時絕緣受到機械的損傷而產生的。變壓器內的油面下降,致使繞組露出油面時,也能發(fā)生匝間短路;另外有穿越短路時,由于過電流作用使繞組變形,使絕緣受到機械損傷,也會產生匝間短路。


匝間短路時,短路繞組內電流可能超過額定值,但整個繞組電流可能未超過額定值。在這種情況下,瓦斯保護動作,情況嚴重時,差動保護裝置也會動作。


對外殼短路的原因也是由于絕緣老化或油受潮、油面下降,或因雷電和操作過電壓而產生的。除此以外,在發(fā)生穿越短路時,因過電流而使繞組變形,也會產生對外殼短路的現(xiàn)象。對外殼短路時,一般都是瓦斯保護裝置動作和接地保護動作。


(3) 油箱



油箱是變壓器的外殼,鐵芯、繞組都裝在里面,并充滿變壓器油。對于容量比較大的變壓器,在油箱外面裝有散熱片或散熱管。漏油是油箱常見的問題。


變壓器油是一種絕緣性能良好的礦物油,它有兩個作用:


一是絕緣作用,變壓器油的絕緣性能比空氣好,繞組浸在油里可以提高各處絕緣性能,并且避免和空氣接觸,預防繞組受潮;


二是散熱作用,利用油的對流,把鐵芯和繞組產生的熱量通過箱壁和散熱管散發(fā)到外面。變壓器油以它的凝固點不同分為10號、25號、45號三種規(guī)格,它們的凝固點分別為-10℃、-25℃、-45℃,一般根據(jù)當?shù)貧夂驐l件予以選用。


(4) 儲油柜(油枕)



儲油柜俗稱油枕,為一圓筒行容器,橫放于油箱上方,用管道與變壓器的油箱連接,儲油柜的體積一般為油箱體積的10%左右。該儲油柜為膠囊式儲油柜,膠囊將儲油柜內的油與外界空氣隔絕開。當變壓器油熱脹時,油由油箱流向儲油柜;當光伏變壓器油冷縮時,油由儲油柜流向油箱。儲油柜有兩個作用:一是當變壓器油的體積隨著油溫的變化而膨脹或縮小時,儲油柜起儲油和補油的作用,保證油箱內充滿油及鐵芯和繞組浸在油內;二是可以減小油面與空氣的接觸面積,防止變壓器油受潮和變質。


儲油柜的油位顯示采用連桿式鐵磁油位計,以觀測油面的高低,當由于滲漏等原因造成油量不足時,應及時注油加以補充。油位計上刻有油溫在-30℃、+20℃和+40℃時的油面高度標準線,作為裝油的標準。油位標上+40℃表示安裝地點變壓器在環(huán)境最高溫度為+40℃時滿載運行中油位的最高限額線,油位不得超過此線;+20℃表示年平均溫度為+20℃時滿載運行時的油位高度;-30℃表示環(huán)境為-30℃時空載升壓變壓器的最低油位線,不得低于此線,若油位過低,應加油。油枕上裝有呼吸孔,使油枕上部空間和大氣相通。變壓器油熱脹冷縮時,油枕上部的空氣通過呼吸孔出入,油面可以上升或下降,防止油箱變形或損壞。



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