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    三相变压器的基本结构
    作者:LIYUN  来源:软启动技术网  发表时间:2016-03-21 16:55:22  点击:162

    一、三相变压器的基本结构

        现代的电力系统都采用三相制供电,因而广泛采用三相变压器来实现电压的转换。三相变压器可以由三台同容量的单相变压器组成,再按需要将一次绕组及二次绕组分别接成星形或三甬形联结。图219所示为一、二次绕组均用星形联结的三相变压器组。三相变压器的另一种结构型式是把三个单相变压器合成一个三铁心柱的结构型式,称为三相心式变压器,如图220a)所示。由于三相绕组接入对称的三相交流电源时,三相绕组中产生的主磁通也是对称的,故三相磁通之和等于零,即中间铁心柱的磁通为零,因此中间铁心柱可以省略,成为(b)图形式,实际中为了简化变压器铁心的剪裁及叠装工艺,均采用将UVW三个铁心柱置于同一个平面上的结构型式,如图220c)所示。

    在三相电力变压器中,目前使用最广的是油浸式电力变压器,它主要由铁心、绕组、油箱和冷却装置、保护装置等部件组成,其外形如图221所示,现简介如下:

        1.铁心

        铁心是三相变压器的磁路部分,与单相变压器一样,它也是由0.35mm厚的硅钢片叠压(或

    卷制)而成,新型电力变压器铁心均用冷轧晶粒取向硅钢片制作,以降低其损耗。三相电力变压器铁心均采用心式结构。

    221  三相变压器外形

        铁心柱的截面形状与变压器的容量有关,单相变压器及小型三相电力变压器采用正方形或长方形截面,如图222a)所示;在大、中型三相电力变压器中,为了充分利用绕组内圆的空间,通常采用阶梯形截面,如图222b)、(c)所示。阶梯形的级数越多,则变压器结构越紧凑,但叠装工艺越复杂。

    222  铁心柱截面形状

    2.绕组

    绕组是三相电力变压器的电路部分。一般用绝缘纸包的扁铜线或扁铝线绕成,绕组的结构形式与单相变压器一样有同心式绕组和交叠式绕组。当前新型的绕组结构为箔式绕组电力变压器,绕组用铝箔或铜箔氧化技术和特殊工艺绕制,使变压器整体性能得到较大的提高,我国已开始批量生产。

    3.油箱和冷却装置

    由于三相变压器主要用于电力系统进行电压等级的变换,因此其容量都比较大,电压也比较高,目前国产的高电压、大容量三相电力变压器OSFPSZ360 000500已批量生产(容量为36kV·A,电压为500 kV,每台变压器重量达到250 t)。为了铁心和绕组的散热和绝缘,均将其置于绝缘的变压器油内,而油则盛放在油箱内,如图221所示。为了增加散热面积,一般在油箱四周加装散热装置,老型号电力变压器采用在油箱四周加焊扁形散热油管,见图221。新型电力变压器以采用片式散热器散热为多。容量大于10 000 kV·A的电力变压器,采用风吹冷却或强迫油循环冷却装置。

    较多的变压器在油箱上部还安装有储油柜,它通过连接管与油箱相通。储油柜内的油面高度随变压器油的热胀冷缩而变动。储油柜使变压器油与空气的接触面积大为减小,从而减缓了变压器油的老化速度。新型的全充油密封式电力变压器则取消了储油柜,运行时变压器油的体积变化完全由设在侧壁的膨胀式散热器(金属波纹油箱)来补偿,变压器端盖与箱体之间焊为一体,设备免维护,运行安全可靠,在我国以S10系列低损耗电力变压器为代表,现已开始批量生产。

    4.保护装置

    1)气体继电器。在油箱和储油柜之间的连接管中装有气体继电器,当变压器发生故障

    时,内部绝缘物汽化,使气体继电器动作,发出信号或使开关跳闸。

    2)防爆管(安全气道)。装在油箱顶部,它是一个长的圆形钢筒,上端用酚醛纸板密封,下端与油箱连通。若变压器发生故障,使油箱内压力骤增时,油流冲破酚醛纸板,以免造成变压器箱体爆裂。近年来,国产电力变压器已广泛采用压力释放阀来取代防爆管,其优点是动作精度高,延时时间短,能自动开启及自动关闭,克服了停电更换防爆管的缺点。

     
     

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