電爐式變壓器的結構特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

電爐變壓器用于機械零件加熱、熱處理、粉末冶金燒結、有色金屬熔煉等的電阻爐和鹽浴爐。由于其發(fā)熱體的電阻太小，或者在升溫過(guò)程中發(fā)熱體電阻的變化太大，所以需要在爐子和電力網(wǎng)之間配備一臺電阻爐變壓器，以降低和調節電爐的輸入電壓。

一，電路變壓器的結構特點(diǎn)

1、鐵心
殼式電爐變壓器的鐵心為全斜接縫的框形結構。其鐵心寬度窄，散熱條件好，結構簡(jiǎn)單。

2、繞組
殼式電爐變壓器的繞組為與心柱截面形狀相同的矩形。低壓繞組用整塊銅板制造，散熱條件好，出頭為焊接結構；高壓繞組為餅式結構。繞組排列一律采用交錯式。每組內的高壓線(xiàn)段與低壓線(xiàn)段應具有相等的磁勢，其輻向尺寸應基本相等。理論上將低壓線(xiàn)段放在兩端，因其對鐵心的絕緣距離小。但是為了使變壓器短路阻抗小些，需要多個(gè)漏磁組才能達到要求，而低壓線(xiàn)段放在兩端會(huì )使漏磁組數受到限制，所以有時(shí)將高壓線(xiàn)段放在兩端。在調壓過(guò)程中，為了使線(xiàn)段配置得對稱(chēng)并保證磁勢平衡，調壓線(xiàn)段通常采用多路并聯(lián)，從而保證各漏磁組阻抗相等，各路低壓線(xiàn)段的電流也相等。

3、冷卻方式
殼式電爐變壓器一般采用強迫油導向循環(huán)、強迫水冷卻或強迫油導向循環(huán)、強迫風(fēng)冷的冷卻方式。由于殼式變壓器在油箱和器身之間可以方便地設置隔板，使冷卻后的變壓器油強迫從線(xiàn)餅間流過(guò)，油流均勻、各部分溫差小、散熱效果好，可使最熱點(diǎn)溫度降低5℃左右，增加變壓器的額外過(guò)載能力。

4、油箱
由于殼式變壓器的繞組完全被鐵心所屏蔽，受外力作用而損傷的可能性較小，所以可根據器身形狀，采用適合形狀的油箱，從而使變壓器的尺寸和重量大大減少

二，電爐變壓器的優(yōu)點(diǎn)

1、機械力小、強度好
理論計算表明，殼式變壓器的輻向電磁力是很小的。軸向電磁力雖然比較大，但當漏磁組較多時(shí)，也能使其明顯降低。殼式變壓器的繞組完全被絕緣件所包圍，鐵心又包圍它們，鐵心與油箱用木撐條卡緊，整個(gè)器身緊固牢靠。短路力通過(guò)絕緣件、鐵心直接傳至油箱，不像心式結構的繞組支撐面少，所以，殼式變壓器的機械強度高。

2、繞組耐沖擊性能強
由于殼式變壓器繞組的線(xiàn)餅少，而且輻向尺寸大，因此線(xiàn)餅間電容較大，而對地電容卻很小，所以當沖擊電壓作用到殼式變壓器上時(shí)，起始電壓基本為線(xiàn)性分布，電壓梯度大為減少。同時(shí)由于殼式變壓器的固有電容較大，使得繞組電壓振蕩的時(shí)間加長(cháng)，暫態(tài)電壓在繞組達到幅值之前就已經(jīng)衰減，因此，殼式變壓器繞組具有很好的耐受過(guò)電壓沖擊的性能。

3、阻抗低
殼式變壓器的每一相可分成若干個(gè)漏磁組，且線(xiàn)餅輻向尺寸大，阻抗可設計為2%一3%，其機械力和負載損耗亦小。由于變壓器無(wú)功功率大為減少，電爐功率因數自然增加。

4、分相調壓對磁路沒(méi)有影響
由于分相調壓的三相磁通不對稱(chēng)，所以心式變壓器必須采用五柱鐵心。但在殼式變壓器鐵心中，每一相已經(jīng)有一個(gè)獨立磁路，磁路的不對稱(chēng)不影響鐵心的設計。

5、引線(xiàn)短且易于阻抗平衡
線(xiàn)端出線(xiàn)及分接線(xiàn)都在繞組上部盡可能短地引出，低壓繞組出頭可以采用相同的長(cháng)度，從而消除低壓引線(xiàn)的阻抗不平衡，減少了電爐作業(yè)時(shí)的功率轉移。

6，耗損低

工程上，負載損耗中附加損耗所占的比例，在一定程度上反映了變壓器的技術(shù)性能和經(jīng)濟性能。殼式變壓器的附加損耗較同規格的心式變壓器小，主要因為以下幾點(diǎn)。

(1)殼式變壓器的繞組采用多漏磁組數的結構。漏磁組數靈活多變是殼式變壓器的主要特點(diǎn)之一。當變壓器的單臺容量增大時(shí)，漏磁組數也同時(shí)增多，但是每個(gè)漏磁組的容量并不增大，則漏磁通密度、變壓器軸向短路力和附加損耗比值不增大，不會(huì )出現局部過(guò)熱的現象。

(2)殼式變壓器矩形繞組的長(cháng)邊處于鐵心包圍之中，外露繞組漏磁擴散空間小，因此，附加損耗減小。

(3)由于繞組被鐵心包圍，有一定的屏蔽作用，油箱的雜散損耗減小了。這樣，殼式變壓器的總損耗就降低了。

小容量、低電壓的電阻爐變壓器與鹽浴爐變壓器多為干式變壓器，帶箱殼，自然冷卻；中等容量（數百至數千伏安）的電阻爐變壓器多為油浸自冷式變壓器；大容量的則為強迫油循環(huán)水冷式變壓器。