干式變壓器的工作原理
(1)原則
磁芯:為磁通量提供了一個封閉的路徑。
這兩個繞組是:1次級繞組(初級側)n1和次級繞組(次級側)N2。
(2)工作原理
當初級繞組接交流電壓時,電流i0在鐵芯中產生交流主磁通。
分別在兩個繞組中產生感應電勢e1和e2
E1=-n1d/dtE2=-n2d/dt
如果忽略繞組電阻和漏電壓降,則
u1/U2(-E1)/(-E2)=N1/N2
U1/U2 (-E1)/(-E2)=n1/N2=k,其中k定義為干式變壓器的變比。
5-2干式變壓器的類型和結構
1.類型
干式變壓器除了按上述用途分類外,還可以按相數/繞組數/鐵心類型/冷卻方式等特性分類。
根據相數:單相/三相/多相等
根據繞組數量:雙繞組/自耦/三繞組/多繞組
芯型:芯/殼型
冷卻方式:干/油浸等。
2.結構(干式電力變壓器)
干式變壓器的主要部件是繞組和鐵芯(體)。
繞組是干式變壓器的電路,鐵芯是干式變壓器的磁路。兩者構成了干式變壓器的核心,即電磁部分。
除了電磁部分,還有油箱/冷卻裝置/絕緣套/調壓器和保護裝置等。
(1)鐵芯
類型:芯型(結構簡單、工藝簡單、應用廣泛)/殼型(用于小容量干式變壓器和電爐變壓器)。
材料:一般疊放0.35mm/0.5mm冷軋(也有熱軋)硅鋼片。
疊芯:相鄰層堆疊方式不同,接頭交錯。偶數層只是壓奇數層的接合處,從而減小磁阻,便于磁通循環。
芯柱截面形狀:小型干式變壓器做成正方形或長方形;大型干式變壓器做成階梯形。大容量導致更多系列。疊片之間留有間隙作為油道(縱向/橫向)。
(2)纏繞
一般絕緣扁銅線或圓銅線纏繞在纏繞模具上。
繞組套在干式變壓器的鐵心柱上,低壓繞組在內層,高壓繞組套在低壓繞組的外層絕緣。
(3)油/油箱/冷卻/安全裝置
機體安裝在油箱內,油箱內裝有干式變壓器油。
干式變壓器油是一種礦物油,具有良好的絕緣性能。干式變壓器油有兩個作用:(1)它在變壓器繞組、繞組、鐵芯和油箱之間起絕緣作用。干式變壓器油受熱后產生對流,對干式變壓器的鐵芯和繞組起散熱作用。
油箱有許多冷卻油管,以增加冷卻面積。
為了加快散熱速度,一些大型干式變壓器使用內部油泵強制油循環,而外部干式變壓器使用風扇吹風或自來水沖洗干式變壓器油箱。這些是干式變壓器的冷卻裝置。
1油箱/2儲油箱/3氣體繼電器/4是安全氣道。
干式變壓器運行時產生熱量,使干式變壓器油膨脹,流入儲油箱。
儲油柜減少了干式變壓器油與空氣的接觸面,減緩了干式變壓器油的氧化和吸收空氣水分的速度。從而減緩油的變質。 #p#分頁標題#e#
出現故障時,熱量會使干式變壓器油汽化,觸發氣體繼電器發出報警信號或切斷電源。
如果是嚴重事故,大量干式變壓器油汽化,油氣突破安全氣道噴嘴的密封玻璃,沖出干式變壓器油箱,避免油箱爆裂。
5-3干式變壓器的額定值
(1)額定電壓U1N/U2N
單位為伏或千伏。U1N是正常運行期間施加到初級側的電壓。U2N為額定電壓施加于一次側,二次側處于空載狀態時的電壓。
在三相干式變壓器中,額定電壓是指線電壓。
(2)額定容量SN
單位為瓦/千伏安/MVA
SN是干式變壓器的視在功率。一般來說,干式變壓器一次側和二次側的額定容量
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