Знаете ли вы основные компоненты масляного трансформатора?

Масляный трансформатор, как правило, используется Трансформаторное оборудование В энергосистеме имеется дополнительный специальный компонент, связанный с изоляцией и охлаждающим маслом, помимо основных компонентов обычных трансформаторов. Основные компоненты можно разделить на три категории: компоненты электромагнитного сердечника, масляный бак и система охлаждения, а также компоненты изоляции и защиты. Подробности приведены ниже:
1. Компоненты электромагнитного сердечника (сердечник преобразования энергии)
Железное ядро
Функция: образует магнитную цепь и служит носителем электромагнитной индукции. Обеспечивает передачу энергии между первичной и вторичной обмотками благодаря высокой магнитной проводимости, а специальная конструкция уменьшает потери на гистерезис и вихревые токи.
Материал: Изготовлен путем укладки листов ориентированной кремнистой стали (толщиной обычно от 0,23 до 0,3 мм) с нанесенной между листами изолирующей краской для предотвращения возникновения вихревых токов; для больших трансформаторов железный сердечник также может иметь многоуровневую структуру соединений для дальнейшей оптимизации магнитной цепи.
Структура: Обычно имеет стержневую структуру (с обмотками, окружающими железный сердечник), или в некоторых особых случаях — оболочную структуру (с железным сердечником, окружающим обмотки).
Обмотки (катушки)
Функция: Первичная обмотка подает электрическую энергию для создания переменного магнитного поля, а вторичная обмотка в магнитном поле создает электрическое поле для создания электрической энергии, осуществляя преобразование напряжения и тока.
Материал: в основном состоит из медных проводов с высокой проводимостью (для некоторых низковольтных трансформаторов малой мощности используются алюминиевые провода), при этом поверхность провода покрыта изоляционными материалами, такими как изоляционная бумага, хлопчатобумажная пряжа или эпоксидная краска, для обеспечения изоляции между обмотками, а также между обмотками и железным сердечником.
Структура: По уровню напряжения обмотки подразделяются на высоковольтные и низковольтные. Высоковольтные обмотки обычно имеют больше витков и более тонкие провода, а низковольтные — меньше витков и более толстые провода. Способ намотки включает слоистую намотку (с прозрачной изоляцией между слоями, подходит для низкого напряжения) и блочную намотку (хорошее рассеивание тепла, подходит для высокого напряжения).
2. Масляный бак и система охлаждения (изоляция и теплоотвод)
Нефтяной бак
Функция: Как оболочка ТрансформерВнутри находится изоляционное масло, которое поддерживает железный сердечник и обмотки, изолируя внешнюю среду (предотвращая попадание пыли и влаги).
Конструкция: Масляные баки крупных трансформаторов, изготовленные путем сварки стальных пластин, могут иметь форму колокола (с верхней крышкой, которую можно поднять для удобства обслуживания) или бочкообразную форму; поверхность масляного бака часто приваривается к трубкам или пластинам для рассеивания тепла, чтобы усилить эффект рассеивания тепла.
Изоляционное масло
Функция: Двойная функция — изоляция (разделение обмоток, железного сердечника и масляного бака и т. д. для повышения прочности изоляции) и охлаждение (передача тепла, вырабатываемого обмотками и железным сердечником, посредством конвекции к стенке масляного бака или теплообменнику).
Требования: Он должен обладать высокой изоляционной прочностью, низкой вязкостью (способствующей конвекции), низкой температурой замерзания (адаптирован к низкотемпературным средам) и хорошей химической стабильностью (не склонен к окислению и разрушению).
Охлаждающее устройство
Функция: Улучшает теплоотвод. В зависимости от мощности и требований к охлаждению подразделяется на:
Естественное охлаждение (ONAN): только за счет естественной конвекции стенки масляного бака и теплорассеивающих пластин для охлаждения, подходит для трансформаторов малой мощности;
Принудительное циркуляционное охлаждение масла (OFAF/OFWF): с помощью масляного насоса, чтобы заставить изоляционное масло течь через теплообменник, или в сочетании с вентиляторами для ускорения потока воздуха (воздушное охлаждение) или водяного охлаждения (водяное охлаждение), подходит для трансформаторов большой мощности.
3. Компоненты изоляции и защиты (гарантия безопасности эксплуатации)
Изоляционные втулки
Функция: Вывести обмотки высокого и низкого напряжения внутри трансформатора наружу масляного бака и обеспечить изоляцию между обмотками и масляным баком (заземление).
Структура: состоит из фарфоровых втулок (или силиконовой резины) и внутренних токопроводящих стержней, классифицируемых по уровням напряжения на низковольтные вводы (керамические или бакелитовые) и высоковольтные вводы (в основном керамические, заполненные маслом или трубками из изоляционной бумаги).
Переключатель кранов
Функция: Регулировка выходного напряжения трансформатора путем изменения витков высоковольтной обмотки, компенсирующая колебания напряжения в электросети (диапазон регулирования напряжения ±5% или ±2,5%).
Тип: подразделяется на переключатель ответвлений без перемещения (работает без прерывания питания, подходит для малой и средней мощности) и переключатель ответвлений под нагрузкой (работает при включенном питании, подходит для сценариев с большой мощностью и высокими требованиями к стабильности напряжения).
Защитные устройства. Масляный резервуар (масляная подушка): устанавливается над масляным баком и компенсирует расширение/сжатие объёма изоляционного масла, вызванное изменением температуры, а также уменьшает контакт масла с воздухом (замедляя окисление). Внутри также установлен указатель уровня масла.
Поглотитель (дыхательный клапан): подключен к масляному резервуару и поглощает влагу из воздуха, поступающего в масляную подушку, с помощью силикагеля, предотвращая увлажнение изоляционного масла.
Предохранительное отверстие (взрывозащищенная трубка): если внутри трансформатора происходит короткое замыкание или другие неисправности, вызывающие резкое повышение давления, масло и газ могут быть выпущены через взрывозащищенную трубку, чтобы предотвратить взрыв масляного бака (в современных больших трансформаторах вместо этого чаще всего используются предохранительные клапаны).
Газовое реле (газовое реле): устанавливается на соединительном трубопроводе между масляным баком и масляным резервуаром, выдает сигнал тревоги при возникновении незначительной внутренней неисправности (образование газа) и автоматически отключает подачу питания при возникновении серьезной неисправности (воздействие потока масла) и является основным защитным компонентом масляных трансформаторов.