Główne komponenty transformatorów olejowych
1. Rdzeń (transformatora lub elektromagnesu)
Rdzeń jest najważniejszą częścią obwodu równoważnego w transformatorach olejowych. Składa się on zazwyczaj z blach stalowych lub tlenku żelaza, hartowanych lub zimnoutwardzanych, zawierających około 5% krzemu i grubości 0,35 lub 0,5 mm, pokrytych powłoką przeciwkorozyjną na powierzchni. Rdzenie te składane są z warstw blach stalowych zawierających krzem lub magnetycznych blach tlenkowych żelaza. Rdzeń dzieli się na dwie części: kolumnę rdzenia i jarzmo. Na kolumnie rdzenia zamontowane są uzwojenia, a jarzmo służy do zamknięcia obwodu równoważnego. Podstawowe formy konstrukcji rdzenia to typ rdzeniowy lub typ płaszczowy.
2. Uzwojenie
Uzwojenie jest częścią obwodu transformatora zanurzonego w oleju. Wykonywane jest zazwyczaj poprzez nawijanie izolowanego płaskiego drutu miedzianego lub okrągłego rdzenia miedzianego na formę uzwojenia. Tuleja uzwojenia umieszczana jest na kolumnie rdzenia żelaznego transformatora zanurzonego w oleju. Uzwojenie niskonapięciowe znajduje się w warstwie wewnętrznej, a uzwojenie wysokonapięciowe umieszczone jest na warstwie zewnętrznej uzwojenia niskonapięciowego. Między uzwojeniem niskonapięciowym a rdzeniem żelaznym oraz między uzwojeniem wysokonapięciowym a niskonapięciowym stosuje się przekładki wykonane z materiałów izolacyjnych, co sprzyja izolacji.
3. Olej transformatorowy
Skład oleju transformatorowego w transformatorach zanurzonych w oleju jest dość złożony. Składa się on ogólnie z cykloalkanów, etanu i węglowodorów alifatycznych. W transformatorach zanurzonych w oleju stosowanych w urządzeniach dystrybucyjnych, olej w transformatorze odgrywa dwie kluczowe role: po pierwsze, działa jako warstwa izolacyjna między uzwojeniami a rdzeniem, a także między uzwojeniami a rdzeniem żelaznym oraz wewnątrz zbiornika olejowego. Po drugie, gdy olej ulega nagrzaniu, powoduje konwekcję cieplną, która pomaga przewodzić ciepło do rdzenia żelaznego i uzwojeń transformatora. Typowe rodzaje oleju do transformatorów zanurzonych w oleju to wielkości 10#, 25# lub 45#. Oznaczenie modelu wskazuje temperaturę, w której olej zaczyna się zestalać przy zerowej temperaturze Celsjusza. Na przykład olej "25#" oznacza, że ten typ oleju zaczyna się zestalać w temperaturze -25℃. Specyfikację oleju należy dobierać na podstawie lokalnych warunków naturalnych.
4. Zbiornik olejowy
Zbiornik olejowy jest zamontowany na pokrywie zbiornika oleju silnikowego. Objętość zbiornika olejowego wynosi około 10% masy oleju w zbiorniku silnikowym. Istnieje połączenie rurociągu między zbiornikiem olejowym a zbiornikiem oleju silnikowego. Gdy objętość transformatora zanurzonego w oleju zmienia się wraz z temperaturą cieczy, powodując rozszerzanie się lub kurczenie, zbiornik olejowy pełni funkcję zbiornika magazynowego oraz służy do uzupełniania oleju, zapewniając pełne zanurzenie rdzenia i uzwojeń w oleju; dzięki zamontowanemu zbiornikowi olejowemu zmniejsza się powierzchnia kontaktu oleju z powietrzem, co obniża szybkość jego degradacji.
Po stronie zbiornika olejowego znajduje się wskaźnik poziomu oleju. W pobliżu rurki szklanej znajdują się linie odniesienia wysokości poziomu oleju w temperaturach -30℃, +20℃ i +40℃, wskazujące odpowiednią wysokość poziomu oleju, jaką nieużywany transformator olejowy powinien osiągnąć; linie te skutecznie pokazują, czy podczas pracy transformatora olejowego w różnych warunkach znajduje się wystarczająca ilość oleju.
Otworki wentylacyjne są stosowane w zbiorniku olejowym, aby umożliwić komunikację górnej przestrzeni zbiornika z atmosferą. Gdy olej w transformatorze olejowym rozszerza się lub kurczy pod wpływem ciepła, gaz w górnej części zbiornika może przechodzić do wnętrza i na zewnątrz przez otworki wentylacyjne, powodując podnoszenie się lub obniżanie poziomu oleju, dzięki czemu zapobiega się deformacji zbiornika lub nawet jego uszkodzeniu.
5. Rura izolacyjna
Jest to ważny element izolacyjny w zbiorniku transformatora olejowego. Większość transformatorów olejowych wykorzystuje porcelanowe rury izolacyjne do izolacji. Przez wysokie i niskie napięciowe rury izolacyjne uzwojenia wysokiego i niskiego napięcia transformatora olejowego są prowadzone z zbiornika olejowego na zewnątrz, zapewniając izolację napięcia uzwojenia względem ziemi (obudowa i rdzeń) transformatora olejowego. Ponadto stanowi on główny element do podłączenia przewodów ustalonych do obwodu zewnętrznego. Wysokonapięciowy porcelanowy izolator jest stosunkowo wysoki i duży, podczas gdy niskonapięciowy porcelanowy izolator jest stosunkowo krótszy.
6. Rozdzielone zaciski
W transformatorach olejowych zmiana urządzenia odprowadzającego na uzwojeniu wysokiego napięcia oraz regulacja pozycji zacisków umożliwia zwiększenie lub zmniejszenie liczby zwojów w części uzwojenia pierwotnego, a tym samym zmianę przekładni napięciowej i realizację regulacji napięcia. Transformatory olejowe odłączone od pracy i rozłączone z siecią elektroenergetyczną są nastawiane poprzez ręczne przełączenie strefy wyłącznika zacisków, co nazywane jest regulacją bezobciążeniową.
7. Przekaźnik gazowy
Przekaźnik gazowy jest podłączony do środka rurki gumowej łączącej zbiornik olejowy i bufor oleju transformatora zanurzonego w oleju i jest połączony z obwodem sterującym, tworząc urządzenie zabezpieczenia gazowego. Górny styk przekaźnika gazowego i sygnał lekkiego gazu tworzą niezależny obwód sterowania, a dolny złączowy przekaźnika gazowego jest połączony z obwodem zewnętrznym, tworząc ochronę przed ciężkim gazem. Położenie ciężkiego gazu powoduje, że ogólny wyłącznik wysokiego napięcia wysyła sygnał działania ciężkiego gazu.
8. Rura wybuchowa
Rura przeciwwybuchowa to urządzenie zabezpieczające transformatorów olejowych. Jest połączona z górną częścią pokrywy transformatora olejowego. Rura przeciwwybuchowa komunikuje się z atmosferą. Gdy wystąpi usterka i wytworzy się ciepło, olej w transformatorze olejowym odparuje, co spowoduje zadziałanie przekaźnika gazu, wysłanie sygnału alarmowego lub wyłączenie zasilania w celu zapobieżenia pęknięciu zbiornika olejowego.
EN