【油浸式變壓器】油浸式變壓器結構 油浸式變壓器工作原理

油浸式變壓器結構

結構分類：則可分為鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。如繞組包在鐵芯外圍則為鐵芯式變壓器;如鐵芯包在繞組外圍則為鐵殼式變壓器。二者不過在結構上稍有不同，在原理上沒有本質的區(qū)別。電力變壓器都系鐵芯式。

變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、絕緣套管、分接開關和氣體繼電器等組成。

1.鐵芯

鐵芯是變壓器的磁路部分。運行時要產生磁滯損耗和渦流損耗而發(fā)熱。為降低發(fā)熱損耗和減小體積和重量，鐵芯采用小于0.35mm導磁系數(shù)高的冷軋晶粒取向硅鋼片構成。依照繞組在鐵芯中的布置方式，有鐵芯式和鐵殼式之分。

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

繞組和鐵芯都是變壓器的核心元件。由于繞組本身有電阻或接頭處有接觸電阻，由I2Rt知要產生熱量。故繞組不能長時間通過比額定電流高的電流。另外，通過短路電流時將在繞組上產生很大的電磁力而損壞變壓器。其基本繞組有同心式和交疊式兩種。

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

油浸式變壓器的器身(繞組及鐵芯)都裝在充滿變壓器油的油箱中，油箱用鋼板焊成。中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成，變壓器的器身放在箱殼內，將箱蓋打開就可吊出器身進行檢修。

油浸式變壓器工作原理

變壓器的基本原理是電磁感應原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理：當一次側繞組上加上電壓ú1時，流過電流í1，在鐵芯中就產生交變磁通?1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側繞組分別感應電勢é1，é2，感應電勢公式為：E=4.44fN?m

式中：E--感應電勢有效值

f--頻率

N--匝數(shù)

m--主磁通最大值

由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應電勢E1和E2大小也不同，當略去內阻抗壓降后，電壓ú1和ú2大小也就不同。

當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流(í0)，這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流í2時，也在鐵芯中產生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流í0，一部分為用來平衡í2，所以這部分電流隨著í2變化而變化。當電流乘以匝數(shù)時，就是磁勢。

上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現(xiàn)了一、二次側的能量傳遞。