电力变压器结构及铁芯简介

作者 Admin 浏览 发布时间 15/01/20

    变压器的主要构成部分变压器的主要构成部分为铁芯、线卷、外壳,油枕、套管及变压器油。敛心为变压器磁通的回路。线卷则用来输入电能和输出电能,输入电能的线卷,称为初级线卷或一次侧线卷,也有称它为原线卷或主线卷的。输出电能的线卷,称为次级线卷或二次侧线卷,也有称它为副线卷的。 外壳的主要作用是盛油和把变压器油传递来的热量散发到空气中去。油枕的作用是减少变压器油与空气的接触面积,使变压器油不易劣化及作为油的热膨胀的余地。套管的作用是将变压器线卷的线端,在保证绝缘良好的情况下引至变压器外面。变压器油的作用为加强变压器的散热能力及绝缘能力。
    决定变压器构造的主要因素为变压器的电压等级和容量。变压器的电压等级高,则对绝缘的要求也高了,因此在绝缘的安排方面要困难得多。其次变压器的容量愈大,变压器的损耗也相对的大了,需要散发的热量也愈多,因此无论铁心,线卷以及外壳均需要较大的散热面积,增加了铁心、线卷和外壳在构准上的复杂性。如果变压器没有足够的散热面积和必要的冷却方式,那么变压器内部的热量就不能及时的散发出去,造成变压器过热,势必使变压器不能胜任它所负担的负荷。
    变压器的铁心是用厚度为0.35毫米或0.5毫米的硅钢片迭成,片与片之间,用薄的绝缘纸或涂以绝缘漆隔开,目的是减少变压器铁心的涡流损失。变压器的铁心可以分成两个主要部分,装有线卷的称为芯柱,不装线卷仅作为磁通回路的称为轭铁。铁心截面的大小,决定于所通过的磁通量的多少,通过的磁通量愈多,所需要的铁芯截面积也愈大。芯式变压器,由于通过轭铁的磁通和通过芯柱的相等,因此芯柱和轭铁的截面识应该相等,一般为了减少励磁电流和铁损,可以釆用稍大的轭铁截面。芯式变压器通过铁的磁通只有芯柱的一半,因此轭铁的截面也只有芯柱的一半。
    芯柱的截面形状,随线卷的形状而不同,由于线卷一般都是圆简形或圆环形,因此芯柱的截面以采用接近于圆的阶梯形为宜。容量愈大的变压器,它的芯柱的直径也愈大,阶梯数就应该愈多,这样才可以使芯柱的截面愈接近外接圆,使它的面积得到充分的利用。对容量较小的变压器,也有采用正方形作为芯柱截面的。在大型变压器的芯柱迭片之问,一般均留有散热槽,以增加铁心的散热面积,提高散热能力,可以和钢片的平面平行或垂直。至于轭铁的截面形状则和铁芯柱的形状及阶梯数有关,可采用长方形或阶梯形,但必须使磁通在轭铁和芯柱内的分布比较均匀。
    铁心的装配,一般采用迭装式,将硅钢片交错迭置而成变压器的铁心整体。如果装配准确,接缝处的空隙可以很小,因此接缝处的损失也可以减少。在旧的变压器结构中,有采用对装式的装配方法;将芯柱和轭铁分别用穿过铁心的螺栓等夹件装置成块,然后用支架、角铁、螺栓等装配构件;将芯柱和轭铁对装成——变压器的铁心整体。在芯柱和轭铁之间,存在着由绝缘层隔开的接缝,此项接缝没有迭装式交错迭接的情况良好,接缝处的磁阻比迭装式大,因此励磁电流和铁损都大了,同时装配构件也比迭装式用得多。对装式的惟一优点是装拆简便,但此优点远抵不上它的缺点,因此现代变压器的铁心装配一般均采用叠装式。

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