什么是油浸式變壓器，以及油浸式變壓器的結構構造及優(yōu)點(diǎn)

　　什么是油浸式變壓器，以及油浸式變壓器的結構構造及優(yōu)點(diǎn)

　　一、什么是油浸式變壓器

　　油浸式變壓器，是以油作為變壓器主要絕緣手段，并依靠油作冷卻介質(zhì)，如油浸自冷，油浸風(fēng)冷，油浸水冷及強迫油循環(huán)等。變壓器的主要部件有鐵芯，繞組，油箱，油枕，呼吸器，防爆管（壓力釋放閥），散熱器，絕緣套管，分接開(kāi)關(guān)，氣體繼電器，溫度計，凈油器等。

　　二、油浸式變壓器結構構造

　　三相油浸式變壓器的核心部分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(kāi)關(guān)、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(zhù)變壓器的低壓繞組和高壓繞組；水平部分，用來(lái)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(shí)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(xiàn)圈，是變壓器的電路部分，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(xiàn)或鋁線(xiàn)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，匝數少的低壓繞組套在里面靠近鐵芯，匝數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(lái)。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(guò)負荷以及穿越性短路時(shí)絕緣受到機械的損傷而產(chǎn)生的。變壓器內的油面下降，致使繞組露出油面時(shí)，也能發(fā)生匝間短路；另外有穿越短路時(shí)，由于過(guò)電流作用使繞組變形，使絕緣受到機械損傷，也會(huì )產(chǎn)生匝間短路。

　　匝間短路時(shí)，短路繞組內電流可能超過(guò)額定值，但整個(gè)繞組電流可能未超過(guò)額定值。在這種情況下，瓦斯保護動(dòng)作，情況嚴重時(shí)，差動(dòng)保護裝置也會(huì )動(dòng)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(guò)電壓而產(chǎn)生的。除此以外，在發(fā)生穿越短路時(shí)，因過(guò)電流而使繞組變形，也會(huì )產(chǎn)生對外殼短路的現象。對外殼短路時(shí)，一般都是瓦斯保護裝置動(dòng)作和接地保護動(dòng)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(mǎn)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(jiàn)的問(wèn)題。

　　變壓器油是一種絕緣性能良好的礦物油，它有兩個(gè)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(chǎn)生的熱量通過(guò)箱壁和散熱管散發(fā)到外面。變壓器油以它的凝固點(diǎn)不同分為10號、25號、45號三種規格，它們的凝固點(diǎn)分別為－10℃、－25℃、－45℃，一般根據當地氣候條件予以選用。

　　(4) 儲油柜（油枕）

　　儲油柜俗稱(chēng)油枕，為一圓筒形容器，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(kāi)。當變壓器油熱脹時(shí)，油由油箱流向儲油柜；當變壓器油冷縮時(shí)，油由儲油柜流向油箱。儲油柜有兩個(gè)作用：一是當變壓器油的體積隨著(zhù)油溫的變化而膨脹或縮小時(shí)，儲油柜起儲油和補油的作用，保證油箱內充滿(mǎn)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(zhì)。

　　儲油柜的油位顯示采用連桿式鐵磁油位計，以觀(guān)測油面的高低，當由于滲漏等原因造成油量不足時(shí)，應及時(shí)注油加以補充。油位計上刻有油溫在－30℃、＋20℃和＋40℃時(shí)的油面高度標準線(xiàn)，作為裝油的標準。油位標上＋40℃表示安裝地點(diǎn)變壓器在環(huán)境最高溫度為＋40℃時(shí)滿(mǎn)載運行中油位的最高限額線(xiàn)，油位不得超過(guò)此線(xiàn)；＋20℃表示年平均溫度為＋20℃時(shí)滿(mǎn)載運行時(shí)的油位高度；－30℃表示環(huán)境為－30℃時(shí)空載變壓器的最低油位線(xiàn)，不得低于此線(xiàn)，若油位過(guò)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(shí)，油枕上部的空氣通過(guò)呼吸孔出入，油面可以上升或下降，防止油箱變形或損壞。

　　(5) 套管

　　變壓器繞組引出線(xiàn)通過(guò)導桿與外電路相連，套管是導桿與箱蓋之間的絕緣體，它起著(zhù)絕緣和固定導桿的作用。套管有高壓套管和低壓套管兩種。

　　絕緣套管

　　變壓器繞組的引出線(xiàn)從箱內穿出油箱引出時(shí)必須經(jīng)過(guò)絕緣套管，以使帶電的引線(xiàn)絕緣。絕緣套管主要由中心導電桿和磁套組成。導電桿在油箱內的一端與繞組連接，在外面的一端與外線(xiàn)路連接。它是變壓器易出故障的部件。

　　絕緣套管的結構主要取決于電壓等級。電壓低的一般采用簡(jiǎn)單的實(shí)心磁套管。電壓較高時(shí)，為了加強絕緣能力，在瓷套和導電桿間留有一道充油層，這種套管稱(chēng)為充油套管。電壓在110kV以上，采用電容式充電套管，簡(jiǎn)稱(chēng)為電容式套管。電容式套管除了在瓷套內腔中充油外，在中心導電桿（空心銅管）與法蘭之間，還有電容式絕緣體包著(zhù)導電桿，作為法蘭與導電桿之間的主絕緣。

　　變壓器套管漏油是最常見(jiàn)的故障，套管漏油的原因是套管上部算盤(pán)珠狀橡膠密封圈和套管底部橡膠平墊老化引起。

　　(6) 呼吸器

　　呼吸器又稱(chēng)吸濕器，通常由一根管道和玻璃容器組成，內裝干燥劑（硅膠或活性氧化鋁）。當油枕內的空氣隨變壓器油的體積膨脹或縮小時(shí)，排出或吸入的空氣都經(jīng)過(guò)呼吸器，呼吸器內的干燥劑吸收空氣中的水分，對空氣起過(guò)濾作用，從而保持油的清潔。浸有氯化鈷的硅膠，其顆粒在干燥時(shí)是鈷藍色的，但是隨著(zhù)硅膠吸收水分接近飽和時(shí)，粒狀硅膠將轉變成粉白色或紅色，據此可判斷硅膠是否已失效。受潮后的硅膠可通過(guò)加熱烘干而再生，當硅膠顆粒的顏色變成鈷藍色時(shí)，再生工作就完成了。

　　(7) 壓力釋放裝置

　　壓力釋放裝置在保護電力變壓器方面起著(zhù)重要作用。充有變壓器油電力變壓器中，如果內部出現故障或短路，電弧放電就會(huì )在瞬間使油汽化，導致油箱內壓力極快升高。如果不能極快釋放該壓力，油箱就會(huì )破裂，將易燃油噴射到很大的區域內，可能引起火災，造成更大破壞，因此必須采取措施防止這種情況發(fā)生。壓力釋放裝置有防爆管和壓力釋放器兩種，防爆管用于小型變壓器，壓力釋放器用于大、中型變壓器。

　　防爆管（又稱(chēng)噴油管）

　　防爆管裝于變壓器的頂蓋上，喇叭形的管子與大氣連接，管口有薄膜封住。當變壓器內部有故障時(shí)，油溫升高，油劇烈分解產(chǎn)生大量氣體，使油箱內壓力劇增。當油箱內壓力升高至5×104Pa時(shí)，防爆管薄膜破碎，油及氣體由管口噴出，防止變壓器的油箱爆炸或變形。

　　壓力釋放器

　　壓力釋放器與防爆管相比，具有開(kāi)啟壓力誤差小、延遲時(shí)間短（僅2ms）、控制溫度高、能重復動(dòng)作使用等優(yōu)點(diǎn)，故被廣泛應用于大、中型變壓器上。

　　壓力釋放器也稱(chēng)減壓器，它裝在變壓器油箱頂蓋上，類(lèi)似鍋爐的安全閥。當油箱內壓力超過(guò)規定值時(shí)壓力釋放器密封門(mén)（閥門(mén)）被頂開(kāi)，氣體排出，壓力減小后，密封門(mén)靠彈簧壓力又自行關(guān)閉?？稍趬毫︶尫牌魍度肭盎驒z修時(shí)將其拆下來(lái)測定和校正其動(dòng)作壓力。

　　壓力釋放器動(dòng)作壓力的調整，必須與氣體繼電器動(dòng)作流速的整定相協(xié)調。

　　壓力釋放器安裝在油箱蓋上部，一般還接有一段升高管使釋放器的高度等于油枕的高度，以消除正常情況下油壓靜壓差。

　　(8) 散熱器

　　散熱器形式有瓦楞性、扇形、圓形、排管等，散熱面積越大，散熱的效果就越好。當變壓器上層油溫與下部油溫有溫差時(shí)，通過(guò)散熱器形成油的對流，經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。為提高變壓器冷卻效果，可采用風(fēng)冷、強迫油風(fēng)冷和強迫油水冷等措施。散熱器的主要故障是漏油。

　　(9) 瓦斯氣體繼電器

　　利用法蘭將瓦斯繼電器安裝在儲油柜與變壓器油箱蓋的連接管之間，運行中瓦斯繼電器充滿(mǎn)油，當變壓器內部發(fā)生輕微故障而產(chǎn)生氣泡時(shí)，它們會(huì )首先聚集在瓦斯繼電器的上部空間，并迫使油面下降，使上開(kāi)口杯失去浮力自身質(zhì)量加重，從而反向偏轉，使磁鐵靠近干簧管動(dòng)作。下接點(diǎn)擋板式原理相同。

　　(10) 測溫裝置

　　油面溫升是指變壓器在額定狀態(tài)下工作時(shí)，油箱中油面溫度允許超出周?chē)h(huán)境溫度的數值。

　　該主變本體油溫暫設定報警為80℃，跳閘為100℃。

　　(11) 中性點(diǎn)接地閘刀

　　我國110kV電力系統中性點(diǎn)接地方式主要采用中性點(diǎn)直接接地方式（包括中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式），即大接地電流系統。因為系統在發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地短路電流很大。

　　變壓器停送電操作時(shí)，其中性點(diǎn)一定要接地。因為該變壓器繞組是半絕緣（又稱(chēng)分級絕緣）的，即變壓器的繞組近中性點(diǎn)部分的主絕緣，其絕緣水平比繞組端部的絕緣水平低。所以，為防止過(guò)電壓損壞變壓器絕緣變壓器停送電操作時(shí)，其中性點(diǎn)一定要接地。

　　(12) 分接開(kāi)關(guān)（又稱(chēng)切換器）

　　儲油柜用于有載調壓變壓器時(shí)，在儲油柜的底裝一個(gè)無(wú)膠囊的開(kāi)關(guān)儲油柜。

　　變壓器調壓方式分有載調壓和無(wú)載調壓兩種：

　　有載調壓是指變壓器在運行中可以調節其分接頭位置，從而改變變壓器變比，以實(shí)現調壓目的。

　　變壓器分接頭一般都從高壓側抽頭，其主要是考慮：

　?。?span style="font-size: 18px; font-family: Calibri;">1）變壓器高壓繞組一般在外側，抽頭引出連接方便；

　?。?span style="font-size: 18px; font-family: Calibri;">2）高壓側電流小些，引出線(xiàn)和分頭開(kāi)關(guān)的載流部分導體截面小些，接觸不良的影響好解決。

　　原理上，抽頭在哪一側都可以，要進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較，如500kV大型降壓變壓器抽頭是從220kV側抽出的，而500kV側是固定的。

　　當電壓過(guò)低或過(guò)高，需要調節有載分接開(kāi)關(guān)幾個(gè)分接頭才能達到要求時(shí)，需要重點(diǎn)注意的情況：

　　應一檔一檔地調節，即每按一下N＋1或N－1按鈕，中間停頓1分鐘，待檔位指示器上出現新的數字時(shí)，再按一下按鈕。依次重復上面的過(guò)程，一直達到最終目標。當電動(dòng)操作出現連動(dòng)（即操作一次，會(huì )出現調整一個(gè)以上分接頭，俗稱(chēng)滑檔）現象時(shí)，應在主變控制屏的檔位指示器上出現第二個(gè)分接頭位置后，立即按急停按鈕，并改為手動(dòng)操作。

　　(13) 凈油器（又稱(chēng)溫差過(guò)濾器）

　　凈油器是一個(gè)充滿(mǎn)吸附劑（硅膠或活性氧化鋁）的容器，它安裝在變壓器油箱的側壁或強油冷卻器的下部。在變壓器運行時(shí)，由于上、下油層之間的溫差，變壓器油從上向下經(jīng)過(guò)凈油器形成對流。油與吸附劑接觸，其中的水分、酸和氧化物等被吸收，使油質(zhì)清潔，延長(cháng)油的使用壽命。

　　三、油浸式變壓器優(yōu)點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)1 、變壓器油絕緣性能好、導熱性能好，同時(shí)變壓器油廉價(jià)。

　　2、能夠解決變壓器大容量散熱問(wèn)題和高電壓絕緣問(wèn)題。

　　四、油浸變壓器生產(chǎn)廠(chǎng)家聯(lián)系方式

　　北京創(chuàng )聯(lián)匯通擁有16年的變壓器研發(fā)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)驗，有著(zhù)強大的技術(shù)團隊與售后服務(wù)，作為專(zhuān)業(yè)的油浸式變壓器生產(chǎn)廠(chǎng)家，我公司技術(shù)實(shí)力雄厚，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，設備精良，測試手段齊全，從組建開(kāi)始就建立了完善的質(zhì)量保證體系。

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