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电力变压器的结构组成(铁芯、线圈、外壳、油枕等)

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2016-01-14 11:21:38

电力变压器的结构组成

现代电力系统普遍采用三相制,因此需要解决三相电路中的变压问题。

改变三相交流电压的变法有两种:一种是用三台单相变压器组成的三相变压器组;一种是采用三相共有整体铁芯的三相变压器。

变压器的种类很多,他们的构造和运行性能上都各有自己的特点,但基本结构却相同。

三相电力变压器由下列主要部件组成:铁芯、线圈、外壳、和绝缘套管,另外还设有油枕、呼吸器、防爆管、散热器、温度计、油位表、分接头开关、冷却系统、保护装置等。

变压器的铁芯和线圈是变压器的主要部分,称为变压器的器身。如下右图所示为三相电力变压器外形。

电力变压器的结构组成
三相电力变压器结构图

1:温度计、 2:铭牌、3:吸湿器、4:油枕、5:油位计、6:安全气道、7:气体继电器、8:高压套管、9:低压套管、10:分接开关、11:外壳、12:铁芯、13:绕组、14:放油阀门、15:小车、16:引线接地螺栓

1、铁芯

变压器的铁芯有芯柱和铁轭两部分组成。线圈套装在铁柱上,而铁轭则用来是整个磁路闭合。为了减小铁芯内的磁滞及涡流损耗,铁芯常用含硅量较高的、厚度为0.35~0.5毫米的硅钢片造成,片上涂有绝缘漆。

变压器按线圈与铁芯配置不同,将铁芯分为心式和壳式两种。

壳式变压器的铁芯包在线圈的外部,心式变压器线圈包在铁芯外部。

壳式变压器的导热性能较好,机械强度较高,但制造工艺复杂,除了很小的电源变压器外,目前已很少使用。心式变压器的制造工艺较为简单,所以被广泛使用。

2、线圈的组成

变压器的线圈是用绝缘铜线或铝线绕成的。

每台变压器中,凡接到电源端吸取电能的线圈叫做初级线圈,也叫一次侧线圈或原边线圈;输出电能端的线圈叫做次级线圈,也叫二次侧或副边线圈。有时,又将这变压器中接到电压等级高的一侧线圈叫做高压线圈;接到较低电压一侧的线圈为低压线圈。按照原、副线圈在铁芯中布置方式不同,变压器线圈结构有同心式和交叠式两种。

大多数电力变压器都采用同心式线圈,即它的原、副线圈是同心地套装在同一铁芯上。

同心式线圈结构简单,制造方便。交叠式线圈的高、低压线是交替的套在铁芯上。交叠式线圈的主要优点是机械强度好,引线方便,单绝缘比较复杂,所以一般用于低电压、大电流的变压器上,如电炉变压器、电焊变压器等。

3、外壳


变压器的外壳通常用钢板焊接而成。变压器的器身放在油箱内,箱内灌满变压器油。变压器油具有绝缘、散热两种作用。

变压器在运行过程中,其铁芯会产生涡流及磁滞损耗;由于变压器线圈具有一定的直流电阻,因而会产生一定的功率损耗,所有这些损耗最终都形成热量。

变压器油把这些热量传到箱壁,箱壁上根据变压器容量不同安装散热排管把热量散到周围空气中去。

4、绝缘套管

绝缘套管是电力变压器高、低压线圈与外线路的连接部件。

将变压器高、低压线圈的引线从油箱内引出至箱外,并使引线与接地的油箱绝缘,必须利用绝缘套管。套管不但作为引线对地绝缘,而且也担负着固定引线的作用。因此,电力变压器的套管必须具有规定的电压强度和足够的机械强度及良好的热稳定性。

套管的形式很多,按结构不同可分为纯瓷质的,瓷质充油式和电容器式等。

我国电力变压器的套管在油箱盖上排列标志和顺序是:对三相电力变压器从高压侧看去,由左向右的顺序是高压侧O-A-B-C,低压侧o-a-b-c。对于单相变压器从高压侧看,由左向右的顺序是高压侧A-X,低压侧a-x。

5、油枕
又称储油器。其作用是当变压器在运行中,油因受热而膨胀剂变压器停止运行或温度降低使油冷缩时,始终保证变压器内部的油是充满的。

同时也减小了变压器与空气的接触面,以减轻变压器油受到氧化和潮湿的影响。
为了观察油枕的油面,油枕的一端还装有油位表,显示油的容量。油枕里的油位不得超过最高和最低刻度线。

6、呼吸器与防爆管

呼吸器:油枕上有一个呼吸器,呼吸管上端高出油枕部,下端在油枕外部并装有玻璃器,内盛干干燥剂,吸收进入油枕内的空气中的水分。

防爆管:防爆管是装在变压器顶端上一个喇叭形的管子,管口用膜片封住。

其作用是当变压器内部发生短路故障,变压器油分解成大量的气体引起油管压力增大时,防爆管管口膜片先被冲破,油气体由此喷出,使油箱内压力较小,防止邮箱因为压力突然增大而变形或爆炸。

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