變壓器結(jié)構(gòu)簡介

1、n電力變壓器：用于電力系統(tǒng)借以輸送電能的變壓器。n配變變壓器：指容量較小，由較高電壓降到最后一級配電電壓， 直接作為配電使用的電力變壓器。n換流變壓器：在直流輸電系統(tǒng)中向變流器供電的電力變壓器。n試驗變壓器：根據(jù)需要，產(chǎn)生高電壓和大電流的變壓器。n用于不同工業(yè)的專用變壓器，例如：電爐變壓器、整流變壓器、牽引變壓器、啟動變壓器、礦用變壓器等等。n用于電子工業(yè)的變壓器。n油浸式變壓器：采用礦物油作為冷卻和絕緣介質(zhì)的變壓器。n氣體絕緣變壓器：采用人工合成某種氣體（SF6氣體）作為冷卻和絕緣介質(zhì)的變壓器n干式變壓器：用空氣冷卻，固體絕緣介質(zhì)的變壓器。從冷卻和絕緣介質(zhì)的不同可歸納以下幾類：它們的區(qū)別主要

2、在磁路即鐵心分布上。殼式變壓器鐵心的軛包圍住線圈，好象形成一個外殼，因此而得名。芯式變壓器鐵心大部分在線圈之中，只一部分在線圈之外構(gòu)成鐵軛作為磁回路。變壓器絕緣結(jié)構(gòu)變壓器絕緣結(jié)構(gòu)n絕大多數(shù)變壓器內(nèi)部采用油、紙、紙板、紙板層壓件等復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)，來符合各種電壓作用下的絕緣強度。n變壓器中油紙絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)用可以很大程度的提高絕緣強度，比油或絕緣紙單獨使用時絕緣強度要高根據(jù)不同的電場情況，變壓器內(nèi)部大致采用如根據(jù)不同的電場情況，變壓器內(nèi)部大致采用如下幾種絕緣情況。下幾種絕緣情況。n引線之間，純油隙愈小，電場愈不均勻。n純油隙之間，低壓電壓匯流排之間，匯流排對油箱或其它結(jié)構(gòu)件。n繞組匝間和餅間，餅間絕緣為

3、油隙、紙、紙板，匝間繞組包有不同厚度絕緣覆蓋。n引線之間或小容量變壓器繞組匝間，視電壓等級不同，導(dǎo)線外包有不同厚度的絕緣層或覆蓋其他絕緣材料。n油隔板絕緣，繞組間的主絕緣結(jié)構(gòu)n油隔板絕緣，繞組對油箱、鐵心柱，繞組端部對鐵軛。變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)n繞組之間，繞組對油箱，繞組對鐵心柱，異相繞組之間絕緣結(jié)構(gòu)基本上屬于比較均勻電場，因此采用把大油距分割成小油距的油隔板結(jié)構(gòu)。分割有兩種類型：一種是大油道厚紙筒結(jié)構(gòu)，它的特點是在工頻和沖擊電壓下允許油道有放電現(xiàn)象，全部電壓有厚紙筒承受而不被擊穿。但這種配合不能保證在試驗電壓下固體絕緣不受損傷。因此在高電壓等級變壓器上不采用。另一類是薄紙筒小油道

4、絕緣結(jié)構(gòu)。它的基本特點是油體積減小時，油耐壓強度提高。因不同材料具有不同的介電常數(shù)，故需要進(jìn)行合理配置。使油間隙在試驗電壓下期場強不超過油間隙起始局部放電場強。變壓器繞組縱絕緣結(jié)構(gòu)變壓器繞組縱絕緣結(jié)構(gòu)n變壓器繞組在工頻電壓和操作波作用下，其匝間和餅間電壓差值按匝數(shù)分布。但在雷電沖擊作用下，由于電壓波形的等值頻率極高，繞組匝間和餅間的電容和繞組對地的電容影響已不能忽略，因此在雷電沖擊電壓作用下，繞組的電感能量和電容能量發(fā)生交換而形成震蕩過程。這個過程使繞組的匝間和餅間和繞組各餅對地的電位已不再是按匝數(shù)分布。其匝間并肩電位差和繞組各餅的對地電位和工頻電壓作用下比較要超過許多倍。所以變壓器的縱絕緣主

5、要是根據(jù)沖擊時的作用電壓而定。變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)n變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)是指繞組的端部對上下鐵軛之間的絕緣。 由于上下鐵軛的幾何形狀而使該部位的電場是極不均勻的電場。繞組的端部往往要承受較高幅值的工頻和沖擊電壓。由于電極形狀差所以不得不增加電極之間的距離。端部絕緣距離增大，將使變壓器鐵窗高度增加，變壓器體積和重量也隨之增加。因此要求在不增加成本,不降低絕緣強度的前提下盡可能的減小端部的絕緣距離。變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)n采用端部加靜電板的辦法n端部增加角環(huán)，延長爬電距離n變壓器引線絕緣加包一定厚度絕緣層。加大引線直徑，電極表面光滑無毛刺。n超高壓變壓器采用出線裝置，高

6、壓引線不得有金屬裸露的地方提高端部絕緣強度的途徑改善電極形狀措施：變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)出線端加裝隔板出線裝置在變壓器主絕緣中一般都采用多層油隙紙板組合結(jié)構(gòu)，為使電場分布更加均勻相對地增加紙板間隔的數(shù)量減小油隙和紙板厚度會取得更好的效果，油隙可用適當(dāng)厚度的撐條支撐.線圈間的絕緣紙筒。（起著主絕緣作用。）線圈間內(nèi)、外角環(huán)。（起著加強線圈端部絕緣和改善端部電場作用）絕緣紙筒間的油道撐條。絕緣壓板、絕緣墊板。靜電環(huán)。（改善端部電場作用）分相線圈間的絕緣隔板。引線絕緣夾木。線圈絕緣紙筒絕緣壓板端部角環(huán)端部靜電環(huán)引線夾木變壓器外部結(jié)構(gòu)：變壓器外部結(jié)構(gòu)：主要是套管對地和套主要是套管對地和套管

7、之間空間距離和套管沿面爬距。管之間空間距離和套管沿面爬距。變壓器線圈變壓器線圈線圈的類型及其特點線圈的類型及其特點根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝特點，線圈可分為以下幾種基本類型：一、層式線圈1）圓筒式線圈2）箔式線圈二、餅式線圈1）連續(xù)式線圈2）糾結(jié)式線圈3）內(nèi)屏蔽式線圈4）螺旋式線圈圓筒式線圈圓筒式線圈箔式繞組箔式繞組n使用銅箔或鋁箔之間用絕緣材料加以間隔開。n特點：輔向漏磁通很小，他引起的軸向點動力不大，抗短路能力強?？v向電容大于對地電容，沖擊電壓作用下有良好的沖擊分布餅式線圈餅式線圈連續(xù)式線圈連續(xù)式線圈連續(xù)式線圈是電力變壓器普遍采用的一種線圈形式，用扁導(dǎo)線像盤旋的蚊香一樣呈盤狀，各餅的線匝連續(xù)地串聯(lián)起來

8、成為一個線圈，更確切的說它是一個連續(xù)繞成的餅式線圈 。是由單根或若干根連續(xù)繞制而成線段間不斷開的雙餅線圈。因此連續(xù)線圈總段數(shù)是偶數(shù)。這種線圈適用于容量較大的變壓器。糾結(jié)式線圈糾結(jié)式線圈為改善變壓器在受到?jīng)_擊電壓(大氣過電壓或操作過電壓)襲擊時線圈首端的梯度分布，希望線圈具有較高的串聯(lián)電容，因此而發(fā)展出糾結(jié)式線圈結(jié)構(gòu)。它是連續(xù)式線圈的一個“變種”，在線段中其相鄰導(dǎo)線在電氣上不是直接與前一匝或后一匝相連，而是間隔幾個線匝后再串聯(lián)起來的因此相鄰導(dǎo)線間不是變壓器的“匝電壓”，而是若干倍的匝電壓，由于相鄰導(dǎo)體間電壓增高達(dá)到提高串聯(lián)電容的目的。所以有的國家稱這種糾結(jié)式線圈為“高串聯(lián)電容線圈”螺旋式線圈螺旋

9、式線圈內(nèi)屏蔽式（插入電容式）內(nèi)屏蔽式（插入電容式）n在連續(xù)式繞組中插入一根屏蔽線繞制，增加繞組縱電容，改善沖擊電壓時梯度電壓的分布內(nèi)屏連續(xù)式線圈糾結(jié)連續(xù)式（內(nèi)屏）線圈變壓器油箱結(jié)構(gòu)變壓器油箱結(jié)構(gòu)大中型變壓器油箱主要分為兩大類：1）桶式油箱2）鐘罩式油箱桶式油箱制造方便，節(jié)省材料，強度較好。但當(dāng)檢修或檢查變壓器器身時必須用較大的起重機將器身吊出油箱之外。為此在安裝工地需備有較高的檢修間，并安裝起重能力很大的吊車這會增加不少建設(shè)投資因此當(dāng)變壓器容量增大到一定限度時，運行部門就不希望采用這種結(jié)構(gòu)桶式油箱采用鐘罩油箱的變壓器在檢修時只需吊開鐘罩，器身原地不動就能暴露出來這就不要求運行地點再安裝重型起重

10、設(shè)備了。右圖 是罩式油箱的典型結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)運輸外部的要求，頂部做成斜面，呈“屋脊”形。下節(jié)箱高度較小，只包含一部分下軛，除去鐘罩后線圈部分可完全外露。如采用強油循環(huán)導(dǎo)向油冷卻結(jié)構(gòu)時，常利用箱底上兩條長袖方向的加強槽鋼兼做導(dǎo)油通道。油油套管油氣套管油紙電容式隨著低損耗技術(shù)的發(fā)展，采用油浸、自冷式冷卻的容量上限在增加，63000kVA及以下額定容量的變壓器可選用油浸自冷冷卻方式。優(yōu)點是不要輔助供風(fēng)扇用的電源沒有風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪聲，散熱器可直接掛在變壓器油箱上，也可集中裝在變壓器附近，油浸自冷式變壓器的維護(hù)簡單，始終可在額定容量下運行。如選用可膨脹式片式散熱器，變壓器可不裝儲油柜，并可設(shè)計成全密封型，

11、維護(hù)量更少了，一般可在2500kVA及以下配電變壓器上采用?？膳蛎浭狡缴崞黠L(fēng)冷式散熱器是利用風(fēng)扇改變進(jìn)入散熱器與流出散熱器的油溫差，提高散熱器的冷卻效率，使散熱器數(shù)量減少，占地面積縮小。8000kVA及以上容量的變壓器可選用風(fēng)冷冷卻方式。但此時要引入風(fēng)扇的噪聲，風(fēng)扇的輔助電源。停開風(fēng)扇時可按自冷方式運行，但是輸出容量要減少，要降低到三分之二的額定容量。對管式散熱器而言，每個散熱器上可裝兩個風(fēng)扇，對片式散熱器而言，可用大容量風(fēng)機集中吹風(fēng)，或一個風(fēng)扇吹幾組散熱器。大容量風(fēng)機集中吹風(fēng)n油泵與風(fēng)扇失去供電電源時，變壓器就不能運行，即使空載也不能運行。因此應(yīng)有兩個獨立電源供冷卻器使用。n潛油泵不能有

12、定子與轉(zhuǎn)子掃膛現(xiàn)象，一旦掃膛，金屬異物進(jìn)入繞組會引起擊穿事故。油路設(shè)計時不能使?jié)撚捅卯a(chǎn)生負(fù)壓，有負(fù)壓時勿吸入空氣，影響絕緣強度。n強油冷卻的油面溫升較低，不能以油面溫度來判斷繞組溫升。尤其強油水冷，繞組溫升接近規(guī)定限值時，油面溫升很低。對強油冷卻方式應(yīng)注意幾個問題：調(diào)壓裝置調(diào)壓裝置無勵磁分接開關(guān)無勵磁分接開關(guān)有載分接開關(guān)有載分接開關(guān)M型V型R型三相自耦式變壓器高壓有載開關(guān)M型有載開關(guān)V型有載開關(guān)壓力釋放閥壓力釋放閥壓力釋放閥的原理如圖，在油箱頂部的閥座由金屬蓋借彈簧進(jìn)行壓力密封，此密封壓力可通過提高彈簧質(zhì)量，對彈簧進(jìn)行篩選，控制在較小時范圍之內(nèi)。壓蓋的密封采用雙層密封圈結(jié)構(gòu)。當(dāng)油箱內(nèi)壓力大于彈

13、簧控制限度后，內(nèi)層密封即失效，這時等于增大壓蓋面積，壓蓋所受的力突然增大面快速打開壓蓋，可以做到在2毫秒內(nèi)動作啟開壓蓋，釋放壓力。當(dāng)壓力降低后壓蓋可以復(fù)位重新實現(xiàn)密封。在平時不會出現(xiàn)密封不良，進(jìn)水進(jìn)氣的毛病。壓力釋放閥目前已由專業(yè)廠生產(chǎn)做為商品提供給變壓器應(yīng)用。其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是壓力的準(zhǔn)確度和啟開時間常用的數(shù)據(jù)為動作啟開時間常用的數(shù)據(jù)為動作壓力5400010%帕，復(fù)位壓力30000帕，啟動時間不大于2毫秒。壓力釋放閥作用：（1）當(dāng)變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或縮小時，油枕（儲油柜）起儲油或補油的作用，保證油箱內(nèi)充滿油，同時也使變壓器縮小了油與空氣的接觸面積，可減少油的劣化速度。其側(cè)面還裝有油標(biāo)管（鐵磁油位計），用以監(jiān)視油位變化。其體積大小是以在冬季停用時看得見和夏季最大負(fù)荷時不溢出為標(biāo)準(zhǔn)