好一点小编带来了工业用变压器内部构造示意图,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
四、变压器的基本结构
图1.2为三相油浸式电力变压器的结构示意图。
图1.2 三相油浸式电力变压器
1—油箱 2—铁心及绕组 3—储油柜 4—散热筋 5—高、低压绕组 6—分接开关 7—气体继电器 8—信号温度计
三相油浸式电力变压器主要由铁心、绕组及其他部件组成。现简单叙述各部件的结构、作用。
1.铁心
铁心作为变压器的闭合磁路和固定绕组及其他部件的骨架。为了减小磁阻、减小交变磁通在铁心内产生的磁滞损耗和涡流损耗,变压器的铁心大多采用薄硅钢片叠装而成。变压器的铁心有心式和壳式两种基本形式。
心式变压器的铁心由铁心柱、铁轭和夹紧器件组成,绕组套在铁心柱上,如图3.3所示。心式变压器的结构简单,绕组的装配工艺、绝缘工艺相对于壳式变压器简单,国产三相油浸式电力变压器大多采用心式结构。
壳式变压器的铁心包围了绕组的四面,就像是绕组的外壳,如图3.4所示。壳式变压器的机械强度相对较高,但*工艺复杂,所用材料较多,一般的电力变压器很少采用。
2.绕组
绕组是变压器的电路部分,原绕组吸取供电电源的能量,副绕组向负载提供电能。变压器的绕组由包有绝缘材料的扁导线或圆导线绕成,有铜导线和铝导线两种。按照高、低压绕组之间的安排方式,变压器的绕组有同心式和交叠式两种基本形式。
3.其他部件
(1)油箱
变压器的器身放置在灌有高绝缘强度、高燃点变压器油的油箱内。
变压器运行时,铁心和绕组都要发出热量,使变压器油发热。发热的变压器油在油箱内发生对流,将热量传送至油箱壁及其上的散热器,再向周围空气或冷却水辐射,达到散热的目的,从而使变压器内的温度保持在合理的水平上。
(2)储油柜(也称为油枕)
储油柜装置在油箱上方,通过连通管与油箱连通,起到保护变压器油的作用。
变压器油在较高温度下长期与空气接触容易吸收空气中的水分和杂质,使变压器油的绝缘强度和散热能力相应降低。装置储油柜的目的是为了减小油面与空气的接触面积、降低与空气接触的油面温度并使储油柜上部的空气通过吸湿剂与外界空气交换,从而减慢变压器油的受潮和老化的速度。
(3)气体继电器(也称为瓦斯继电器)
气体继电器装置在油箱与储油柜的连通管道中,对变压器的短路、过载、漏油等故障起到保护的作用。
(4)安全气道(也称为防爆管)
安全气道是装置在较大容量变压器油箱顶上的一个钢质长筒,下筒口与油箱连通,上筒口以玻璃板封口。
当变压器内部发生严重故障又恰逢气体继电器失灵时,油箱内部的高压气体便会沿着安全气道上冲,冲破玻璃板封口,以避免油箱受力变形或爆炸。
(5)绝缘套管
绝缘套管是装置在变压器油箱盖上面的绝缘套管,以确保变压器的引出线与油箱绝缘。
(6)分接开关
分接开关装置在变压器油箱盖上面,通过调节分接开关来改变原绕组的匝数,从而使副绕组的输出电压可以调节,以避免副绕组的输出电压因负载变化而过分偏离额定值。
分接开关有无载分接开关和有载分接开关两种。一般的分接开关有三个挡位,+5%挡、0挡和-5%挡。若要副绕组的输出电压降低,则将分接开关调至原绕组匝数多的一挡,即+5%挡;若要副绕组的输出电压升高,则将分接开关调至原绕组匝数少的一挡,即-5%挡。
油浸式变压器是为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一,可在户内外使用,是常见的配电组件。生活中最常见的配电变压器是油浸式变压器,它的主体结构由器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置组成。
图,油浸式变压器
器身包括铁芯、绕组(绕圈)、绝缘、引线和分接开关;油箱包括油箱本体和油箱附件(放油阀、接地螺钉、小车、铭牌等);冷却装置包括散热器和冷却器;保护装置包括储油柜、油标、安全气道、吸湿器、测温元件和气体继电器;出线装置包括高、低压套管,下面来看看油浸式变压器的主要组成部分有哪些!
1、铁心:变压器磁路的主体,运行时要产生磁滞损耗和涡流损耗而发热。在大容量的变压器中,为使铁芯损耗发出的热量能够被绝缘油在循环时充分带走,以达到良好的冷却效果,常在铁芯中设有冷却油道。
(1)材料:为降低发热损耗和减小体积和重量,提高铁心导磁能力,铁芯采用小于0.35mm导磁系数高的冷轧晶粒取向,两面涂绝缘漆或氧化处理的硅钢片叠装而成。依照绕组在铁芯中的布置方式,分为铁心柱和铁轭,铁心柱上套装绕组,铁轭的作用是使磁路闭合。
图,油变铁芯使用的硅钢片
(2)铁心结构:铁心分为心式结构和壳式结构。心式变压器:心式变压器的原、副绕组套装在铁心的两个铁心柱上。结构简单,电力变压器均采用心式结构;壳式变压器:壳式变压器的铁心包围绕组的上下和侧面。*复杂,小型干式变压器多采用。
2、绕组(线圈) :绕组是变压器的电路部分,用绝缘铜线或铝线绕制而成。绕组的作用是电流的载体,产生磁通和感应电动势。由于绕组本身有电阻或接头处有接触电阻,会产生热量,故绕组不能长时间通过比额定电流高的电流。另外,通过短路电流时将在绕组上产生很大的电磁力而损坏变压器。分为同心式绕组和交叠式绕组。
同心式绕组:高低压绕组在同一芯柱上同芯排列,低压绕组在里,高压绕组在外,便于与铁芯绝缘,结构较简单;
交叠式绕组:高低压绕组分成若干部分形似饼状的线圈,沿芯柱高度交错套装在芯柱上。
3、附件:有油箱、油枕、分接开关、安全气道、绝缘套管等。其作用是保证变压器的安全和可靠运行。
油浸式变压器的壳体上部分
(1)油箱:油浸式变压器的器身(绕组及铁芯)都装在充满绝缘的变压器油的油箱中,油箱用钢板焊成。中、小型变压器的油箱由箱壳和箱盖组成,变压器的器身放在箱壳内,将箱盖打开就可吊出器身进行检修。油箱用于散热,保护器身。
(2)储油柜(油枕):装在油箱上,使油箱内部与外界隔绝。
(3)安全气道(防爆管):装在油箱顶盖上,保护设备,防止出现故障时损坏油箱。当变压器发生故障而产生大量气体时,油箱内的压强增大,气体和油将冲破防爆膜向外喷出,避免油箱爆裂。
(4)气体继电器(瓦斯继电器):装在变压器的油箱和储油柜间的管道中,主要保护装置。内部有一个带有水银开关的浮筒和一块能带动水银开关的挡板。当变压器发生故障,产生的气体聚集在气体继电器上部,油面下降,浮筒下沉,接通水银开关而发出信号;当变压器发生严重故障,油流冲破挡板,挡板偏转时带动一套机构使另一水银开关接通,发出信号并跳闸。
(5)分接开关:在电力系统,为了使变压器的输出电压控制在允许变化的范围内,变压器的原边绕组匝数要求在一定范围内调节,因而原绕组一般备有抽头,称为分接头。利用开关与不同接头连接,可改变原绕组的匝数,达到调节电压的目的。分接开关分为有载调压分接开关和无载调压分接开关。
(6)绝缘套管:装在变压器的油箱盖上作用是把线圈引线端头从油箱中引出,并使引线与油箱绝缘。电压低于1KV采用瓷质绝缘套管,电压在10-35KV采用充气或充油套管,电压高于110KV采用电容式套管。
(7)变压器油:加强绝缘和散热。变压器油要有高的介质强度和低的粘度,高的发火点和低的凝固点,不含酸、碱、灰尘和水分等杂质。
(8)测温装置:监测变压器的油面温度。小型的油浸式变压器用水银温度计,较大的变压器用压力式温度计
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。
主要结构:变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(工频变压器、调压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器等)。
定期保养
油样化验——耐压、杂质等性能指标每三年进行一次,变压器长期满负荷或超负荷运行者可缩短周期。
高、低压绝缘电阻不低于原出厂值的70%(10MΩ),绕组的直流电阻在同一温度下,三相平均值之差不应大于2%,与上一次测量的结果比较也不应大于2%。
变压器工作接地电阻值每二年测量一次。停电清扫和检查的周期,根据周围环境和负荷情况确定,一般半年至一年一次。
导语:学习物理知识的时候,我们就学过变压器的工作原理。在当时课本上的变压器是电磁的形式的结构进行能量的转换,达到高压或低压的目的。其实在我们生活中变压器有好多种,用在不同的地方,其能量传递方式也远不止这些。在市场上有一种变压器是油浸式变压器,下面小兔就为大介绍一下关于这个油浸式变压器的工作原理。
油浸式变压器就是将变压器的线圈和磁芯浸泡在专用的变压器油里面,这样的好处是,即可以散热又可以使线圈与空气隔绝防止空气中的湿气对变压器的磁芯造成腐蚀,同时还可以起到一定的灭弧作用,因此我国早期的电力变压器和电力开关都是泡在油中的。干式变压器的磁芯和线圈是一个整体,都是固定好的,可以直接暴露在空气中,也可以放在室内,但是对环境的温度和湿度要求都很高,其特点是可以无人值守,只要定期检查就行。
变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压Ú1时,流过电流Í1,在铁芯中就产生交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势É1,É2,感应电势公式为:E=4.44fNØm
式中:E--感应电势有效值
f--频率
N--匝数
Øm--主磁通最大值
由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压Ú1和Ú2大小也就不同。
当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(Í0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流Í0,一部分为用来平衡Í2,所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时,就是磁势。
上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。
看完这些以后大家是否明白呢?油浸式变压器功能是强大的,这样的讲解大家如果不明白的话可以在网上进行查阅。有机会的话可以在维修变压器的师傅那里请教,也可以进行书籍的查阅,或者认真的观看说明书里面的结构图,配合上以上的讲解。是一个不错的方法,好了关于油浸式变压器工作原理小兔就讲到这里,谢谢观看。
油浸式变压器结构都是哪些呢?与其他变压器有不同的地方吗?
油浸式变压器由十多个近二十个部件组成,其主要结构由铁芯、绕组、绝缘材料及结构、分接开关、油箱、储油柜、冷却装置、继电器、互感器、绝缘套管等,每个部分都具有不可替代的意义。
铁芯和绕组:是变压器的磁路和电路部分,是变压器的核心中的核心,利用电磁感应的原理,通过改变绕组来实现升压或是降压。
绝缘材料:变压器的绝缘材料主要是电瓷、电工层压木板及绝缘纸板。变压器绝缘结构分为外绝缘和内绝缘两种:外绝缘指的是油箱外部的绝缘,主要是一次、二次绕组引出线的瓷套管,它构成了相与相之间和相对地的绝缘;内绝缘指的是油箱内部的绝缘,主要是绕组绝缘和内部引线的绝缘以及分接开关的绝缘等。绝缘材料的好坏,一定程度上代表了产品的安全性能。
分接开关:保证电网电压在合理范围内变动。分接开关一般从高压绕组中抽头,因为高压侧电流小,引线截面积及分接开关的接触面可以减小,减少了分接开关的体积。
油箱和储油柜:是油浸式变压器的代表部分,其用途主要是绝缘、降温。油箱是油浸式变压器的外壳,变压器的铁芯和绕组置于油箱内,箱内注满变压器油。储油柜也称作油枕,当变压器油的体积随油温的升降而膨胀或缩小时,油枕就起着储油和补油的作用,以保证油箱内始终充满油。
冷却装置:变压器运行时产生的铜损、铁损等损耗都会转变成热量,使变压器的有关部分温度升高,这时候冷却装置作用就很重要了。常见变压器的冷却方式有:浸自冷式(ONAN)、油浸风冷式(ONAF)、 强迫油循环风冷式(OFAF)、 强迫油循环水冷式(OFWF)。冷控系统是根据变压器运行时的温度或负荷高低手动或自动控制投入或退出冷却设备,从而使变压器的运行温度控制在安全范围。
继电器:主要是指气体继电器也称瓦斯继电器,它是变压器的主要保护装置。当变压器内部故障时,由于油的分解产生的油气流,冲击继电器下挡板,使接点闭合,跳开变压器各侧断路器。若空气进入变压器或内部有轻微故障时,可使继电器上接点动作,发出预报信号,通知相关人员处理。
电流互感器:俗称升高座,既支撑和固定套管,内部还装入套管式电流互感器,供继电保护和电气仪表用。
绝缘套管:绝缘套管一般是瓷制的。油浸式变压器绕组的引出线从油箱内穿过油箱盖时,必须经过绝缘套管,以使带电的引出线与接地的油箱绝缘。
油浸式变压器组成部分有哪些.?
变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕、绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。
1.铁芯
铁芯是变压器的磁路部分。运行时要产生磁滞损耗和涡流损耗而发热。为降低发热损耗和减小体积和重量,铁芯采用小于0.35mm导磁系数高的冷轧晶粒取向硅钢片构成。依照绕组在铁芯中的布置方式,有铁芯式和铁壳式之分。
在大容量的变压器中,为使铁芯损耗发出的热量能够被绝缘油在循环时充分带走,以达到良好的冷却效果,常在铁芯中设有冷却油道。
2.绕组
绕组和铁芯都是变压器的核心元件。由于绕组本身有电阻或接头处有接触电阻,由焦耳定律
可知要产生热量。故绕组不能长时间通过比额定电流高的电流。另外,通过短路电流时将在绕组上产生很大的电磁力而损坏变压器。其基本绕组有同心式和交叠式两种。
变压器绕组主要故障是匝间短路和对外壳短路。匝间短路主要是由于绝缘老化,或由于变压器的过负荷以及穿越性短路时绝缘受到机械的损伤而产生的。变压器内的油面下降,致使绕组露出油面时,也能发生匝间短路;另外有穿越短路时,由于过电流作用使绕组变形,使绝缘受到机械损伤,也会产生匝间短路。 匝间短路时,短路绕组内电流可能超过额定值,但整个绕组电流可能未超过额定值。在这种情况下,瓦斯保护动作,情况严重时,差动保护装置也会动作。 对外壳短路的原因也是由于绝缘老化或油受潮、油面下降,或因雷电和操作过电压而产生的。除此以外,在发生穿越短路时,因过电流而使绕组变形,也会产生对外壳短路的现象。对外壳短路时,一般都是瓦斯保护装置动作和接地保护动作。
3.油箱
油浸式变压器的器身(绕组及铁芯)都装在充满变压器油的油箱中,油箱用钢板焊成。中、小型变压器的油箱由箱壳和箱盖组成,变压器的器身放在箱壳内,将箱盖打开就可吊出器身进行检修。
优点
1 、变压器油绝缘性能好、导热性能好,同时变压器油廉价。
2、能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题。
缺点
1、 变压器油具有可燃性,当遇到火焰时可能会燃烧、爆炸
2、 变压器油对人体有害
3 、变压器油需定期检查
4、 油浸式变压器密封性能不良且宜老化,在运行场所渗漏油严重,影响设备安全运行,同时影响环境
5、 油浸式变压器绝缘等级低,按A级绝缘设计、*
以上就是好一点整理的工业用变压器内部构造示意图相关内容,想要了解更多信息,敬请查阅好一点。
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