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油浸式變壓器可分為鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。如繞組包在鐵芯外圍則為鐵芯式變壓器;如鐵芯包在繞組外圍則為鐵殼式變壓器。二者不過在結構上稍有不同,在原理上沒有本質的區別。電力變壓器都系鐵芯式。 變壓器主要由鐵芯、繞組、油箱、油枕、絕緣套管、分接開關和氣體繼電器等組成。 1.鐵芯 鐵芯是變壓器的磁路部分。運行時要產生磁滯損耗和渦流損耗而發熱。為降低發熱損耗和減小體積和重量,鐵芯采用小于0.35mm導磁系數高的冷軋晶粒取向硅鋼片構成。依照繞組在鐵芯中的布置方式,有鐵芯式和鐵殼式之分。 在大容量的變壓器中,為使鐵芯損耗發出的熱量能夠被絕緣油在循環時充分帶走,以達到良好的冷卻效果,常在鐵芯中設有冷卻油道。 2.繞組 繞組和鐵芯都是變壓器的核心元件。由于繞組本身有電阻或接頭處有接觸電阻,由焦耳定律 可知要產生熱量。故繞組不能長時間通過比額定電流高的電流。另外,通過短路電流時將在繞組上產生很大的電磁力而損壞變壓器。其基本繞組有同心式和交疊式兩種。 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,或由于變壓器的過負荷以及穿越性短路時絕緣受到機械的損傷而產生的。變壓器內的油面下降,致使繞組露出油面時,也能發生匝間短路;另外有穿越短路時,由于過電流作用使繞組變形,使絕緣受到機械損傷,也會產生匝間短路。 匝間短路時,短路繞組內電流可能超過額定值,但整個繞組電流可能未超過額定值。在這種情況下,瓦斯保護動作,情況嚴重時,差動保護裝置也會動作。 對外殼短路的原因也是由于絕緣老化或油受潮、油面下降,或因雷電和操作過電壓而產生的。除此以外,在發生穿越短路時,因過電流而使繞組變形,也會產生對外殼短路的現象。對外殼短路時,一般都是瓦斯保護裝置動作和接地保護動作。 3.油箱 油浸式變壓器的器身(繞組及鐵芯)都裝在充滿變壓器油的油箱中,油箱用鋼板焊成。中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成,變壓器的器身放在箱殼內,將箱蓋打開就可吊出器身進行檢修。
老化方式 變壓器長期運行中因電場、水分、溫度和機械力等諸多作用會使絕緣老化。 壽命評估 變壓器絕緣材料的聚合度(DP)是絕緣老化程度準確、可靠、有效的判據。依據絕緣紙板的平均聚合度來判斷變壓器老化程度的標準,我們采用如下判斷標準。 絕緣紙平均聚合度的評價標準 分類 壽命級 危險級 平均DP < 450 < 250 1)壽命級的指標 當外部短路時,絕緣紙能夠承受的拉伸強度剩余率達到初始的 60%;危險級是指拉伸強度剩余率達到初始的 15%。 2)日本絕緣紙纖維的 DP 失效概率標準為: ①DP≥450,失效概率 =0;②450>DP≥250,失效概率 =(450 - DP)/ 200;③250 > DP,失效概率 =1。 3)用平均 DP 估算變壓器的剩余壽命即nL/ n0=(1 - r)L,其中 n0為平均 DP 起始值;nL為L后的平均 DP;L為年數,a;r 是平均 DP 下降率。
冷卻方式 油浸式電力變壓器在運行中,繞組和鐵芯的熱量先傳給油,然后通過油傳給冷卻介質。油浸式電力變壓器的冷卻方式,按容量的大小,可分為以下幾種: 1.自然油循環自然冷卻(油浸自冷式) 2.自然油循環風冷(油浸風冷式) 3.強迫油循環水冷卻 4.強迫油循環風冷卻 正常使用條件 1.海拔不超過1000m 戶內或戶外 2.環境氣溫+40℃日平均溫度+30℃ 3.年平均溫度+20℃ 氣溫-25℃ 4.根據用戶要求可提供在特殊使用條件下運行的變壓器 執行標準編輯 a、GB1094.1~2-1996,GB1094.3,.5-2003電力變壓器; b、GB/T6451-2008 三相油浸式電力變壓器技術參數和要求。
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