Каковы основные компоненты масляного трансформатора?
Ядро:
Сердечник, как правило, изготавливается из слоистой стали и обеспечивает путь для магнитного потока. Повышает эффективность передачи энергии между первичной и вторичной обмотками.
Обмоток:
Трансформаторы имеют два комплекта обмоток: первичную и вторичную. Первичная обмотка подключается к входному напряжению, а вторичная обмотка подключается к выходной цепи. Эти обмотки обычно изготавливаются из меди или алюминия.
Изоляционный материал:
Изоляционные материалы используются для разделения и изоляции токопроводящих компонентов, таких как обмотки и сердечник. Это имеет решающее значение для предотвращения электрического пробоя и обеспечения безопасной работы трансформатора.
Масло:
Масло служит как охлаждающей средой, так и изоляционным материалом в
масляном трансформаторе . Он помогает рассеивать тепло, выделяемое во время работы, и обеспечивает дополнительную изоляцию. Масло также действует как среда для тушения дуг в случае неисправности.
Танк:
В баке размещаются сердечник, обмотки и масло. Обычно изготовленный из стали, он герметизирован для предотвращения попадания влаги и загрязняющих веществ. Бак обеспечивает механическую поддержку и защиту компонентов трансформатора.
Реле Бухгольца:
Реле Бухгольца представляет собой защитное устройство, установленное в масляном контуре. Он обнаруживает и реагирует на внутренние неисправности, такие как перегрев или наличие газа, образующегося при неисправности. Реле может инициировать аварийную сигнализацию или отключать трансформатор, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение.
Резервуар для консерванта:
Расширительный бак представляет собой расширительный бак, соединенный с основным баком. Он приспосабливается к изменениям объема масла из-за колебаний температуры, помогая поддерживать стабильное внутреннее давление и предотвращая попадание влаги.
Устройство ответвления:
Некоторые трансформаторы оснащены устройствами РПН, позволяющими регулировать соотношение оборотов. Эта функция позволяет регулировать напряжение, обеспечивая постоянный уровень напряжения во вторичной обмотке при изменяющихся условиях нагрузки.
Респиратор:
Сапун представляет собой устройство, прикрепленное к баку накопителя, предотвращающее попадание влаги в трансформатор. Обычно он содержит влагопоглотители для поглощения влаги из воздуха, втягиваемого в трансформатор во время расширения и сжатия масла.
Устройство сброса давления:
Это устройство предназначено для сброса избыточного давления, которое может накапливаться внутри трансформатора во время ненормальных условий. Это помогает предотвратить повреждение трансформатора и бака.
Как масло служит охлаждающей средой в масляном трансформаторе?
Масло служит охлаждающей средой в
масляном трансформаторе за счет комбинации проводимости, конвекции и излучения. Вот как происходит этот процесс охлаждения:
Выработка тепла:
При нормальной работе трансформатора возникают потери электрической энергии из-за сопротивления проводников в обмотках и магнитных свойств сердечника. Эти потери проявляются в виде тепла.
Проводимость:
Тепло, выделяемое в обмотках и сердечнике, отводится к окружающему изоляционному маслу. Трансформаторы разработаны из материалов, обладающих хорошей теплопроводностью, что способствует эффективной теплопередаче.
Конвекция:
Естественная конвекция является важным механизмом охлаждения в масляных трансформаторах. По мере того, как масло поглощает тепло, оно становится менее плотным и поднимается, создавая естественную циркуляцию. Нагретое масло движется вверх, а более холодное, более плотное масло из верхних частей трансформатора течет вниз, чтобы заменить его. Этот конвективный поток помогает распределять тепло внутри трансформатора.
Принудительная конвекция:
В более крупных трансформаторах или трансформаторах, подверженных большим нагрузкам, естественной конвекции может быть недостаточно. Принудительная конвекция достигается за счет использования охлаждающих вентиляторов. Эти вентиляторы стратегически размещены внутри трансформатора для улучшения циркуляции масла. Они часто управляются датчиками температуры и активируются при необходимости.
Охлаждающие поверхности:
Наружные поверхности бака трансформатора выполняют функцию охлаждающих поверхностей. Тепло передается от масла к резервуару, а оттуда излучается в окружающую среду. Некоторые трансформаторы имеют дополнительные охлаждающие конструкции, такие как радиаторы или ребра, прикрепленные к баку для увеличения площади поверхности для лучшего рассеивания тепла.
Резервуар для консерванта:
Многие
масляные трансформаторы включают в себя бак расширителя, соединенный с основным баком. В резервуаре-накопителе предусмотрено пространство для расширения и сжатия масла при изменении его температуры. Эта функция помогает поддерживать стабильное внутреннее давление и предотвращает попадание влаги и воздуха в трансформатор, обеспечивая эффективное охлаждение.
Радиация:
Тепло также рассеивается за счет излучения от внешних поверхностей бака трансформатора. Это особенно актуально, когда трансформатор работает при повышенных температурах, и излучение становится более значимым фактором в общем процессе охлаждения.