Jaka jest budowa transformatora olejowego?

Przegląd Ogólny: Dwa Główne Systemy
Transformator olejowy składa się z dwóch podstawowych systemów umieszczonych razem:

Część Aktywna (Rdzeń i Uzwojenia): Serce transformatora, gdzie zachodzi indukcja elektromagnetyczna i transformacja napięcia.

Zbiornik i System Chłodzenia: Obudowa i system podtrzymywania życia, który zapewnia izolację, chłodzenie i ochronę części aktywnej.

związki:

1. Część Aktywna (Rdzeń i Uzwojenia)
Jest to zespół, który jest opuszczany do głównego zbiornika.

Rdzeń: Wykonany z cienkich laminacji wysokogatunkowej stali krzemowej (zorientowanej ziarnistości). Laminacje są odizolowane od siebie, aby zmniejszyć straty energii spowodowane prądami wirowymi.

Funkcja: Zapewnia ścieżkę o niskiej reluktancji dla strumienia magnetycznego, łącząc uzwojenia pierwotne i wtórne.

Kształt: Zazwyczaj typu rdzenia zamkniętego (jak prosty prostokąt lub "rdzeń nawinięty") dla lepszej wydajności.

Uzwojenia (Cewki): Są to przewodniki nawinięte wokół ramion rdzenia. Zawsze istnieją co najmniej dwa zestawy: Wysokie Napięcie (WN) i Niskie Napięcie (NN).

Materiał Przewodnika: Wykonany z miedzi lub aluminium, izolowany papierem lub emalią.

Układ: Uzwojenie NN umieszcza się bliżej rdzenia, a uzwojenie WN nawija się koncentrycznie na zewnątrz. Zmniejsza to ilość izolacji potrzebnej między uzwojeniem NN a uziemionym rdzeniem.

Izolacja: Kluczowe dystanse i bariery wykonane z preszpanu i papieru izolacyjnego służą do oddzielania uzwojeń od siebie i od rdzenia oraz do zapewnienia stabilności mechanicznej.

Przełącznik Odczepów: Urządzenie, które pozwala na regulację liczby zwojów w jednym z uzwojeń (zazwyczaj WN), zmieniając w ten sposób współczynnik napięcia.

Przełącznik Odczepów Bez Obciążenia (Przełącznik Odczepów Bez Zasilania - DETC): Regulacji można dokonać tylko wtedy, gdy transformator jest odłączony od zasilania.

Przełącznik Odczepów Pod Obciążeniem (OLTC): Może regulować odczepy, gdy transformator jest pod napięciem i zasila obciążenie. Jest to złożony element, często umieszczony w oddzielnej komorze od głównego zbiornika, aby zapobiec zanieczyszczeniu głównego oleju.

2. Zbiornik i System Chłodzenia
Główny Zbiornik: Solidny, spawany zbiornik stalowy, który służy jako główny pojemnik dla części aktywnej i oleju izolacyjnego. Jest zaprojektowany tak, aby był hermetyczny.

Olej Transformatorowy: Wysoce rafinowany olej mineralny lub syntetyczny olej estrowy, który wypełnia zbiornik.

Funkcje:

Izolacja: Jest to doskonałe medium dielektryczne, izolujące uzwojenia pod napięciem od siebie i od uziemionego zbiornika.

Chłodzenie: Krąży przez naturalną konwekcję (lub jest pompowany), pochłaniając ciepło z rdzenia i uzwojeń i rozpraszając je przez ściany zbiornika i chłodnice.

Chłodnice i Rury: Panele z żebrami lub banki rur przymocowane do głównego zbiornika w celu zwiększenia powierzchni rozpraszania ciepła. Olej krąży przez nie, a ciepło jest przenoszone do otaczającego powietrza.

Wentylatory Chłodzące: W przypadku większych transformatorów wentylatory są montowane na chłodnicach, aby wymuszać przepływ powietrza nad nimi, znacznie zwiększając szybkość chłodzenia. Jest to znane jako chłodzenie wymuszone powietrzem.

Pompy Oleju: W dużych transformatorach pompy służą do wymuszania cyrkulacji oleju, poprawiając wydajność wymiany ciepła.

3. Akcesoria Ochronne i Monitorujące
Są one kluczowe dla bezpiecznej i niezawodnej pracy transformatora.

Konserwator (Zbiornik Rozszerzalny): Mniejszy, cylindryczny zbiornik zamontowany nad głównym zbiornikiem i połączony z nim za pomocą rury. Jest tylko częściowo wypełniony olejem.

Funkcja: Umożliwia całkowite napełnienie głównego zbiornika olejem. Gdy olej nagrzewa się i rozszerza, lub ochładza się i kurczy, poziom oleju w konserwatorze podnosi się i opada, zapobiegając gromadzeniu się ciśnienia lub tworzeniu się próżni w głównym zbiorniku.

Odpowietrznik: Mały pojemnik przymocowany do konserwatora, wypełniony materiałem pochłaniającym wilgoć, takim jak żel krzemionkowy. Gdy transformator "oddycha" z powodu cykli temperatury, powietrze przechodzące przez odpowietrznik jest osuszane, zapobiegając przedostawaniu się wilgoci do oleju i pogarszaniu jego właściwości izolacyjnych. Żel krzemionkowy jest niebieski, gdy jest suchy i zmienia kolor na różowy, gdy jest nasycony wilgocią.

Przekaźnik Buchholza: Bardzo ważny przekaźnik gazowy zainstalowany w rurze między głównym zbiornikiem a konserwatorem.

Funkcja: Wykrywa usterki wewnętrzne. Drobne usterki generują powolne pęcherzyki gazu, które gromadzą się w przekaźniku, uruchamiając alarm. Poważne usterki powodują nagły wzrost oleju, który wyzwala wyłączniki transformatora, aby odłączyć go od zasilania. Jest to podstawowe urządzenie ochronne.

Przekaźnik Nagłego Ciśnienia: Nowoczesna alternatywa lub uzupełnienie przekaźnika Buchholza, który wykrywa szybkie fale ciśnienia wewnątrz zbiornika spowodowane poważną usterką wewnętrzną.

Przepusty: Wysokonapięciowe, porcelanowe lub kompozytowe izolatory, które umożliwiają przejście połączeń elektrycznych z uzwojeń WN i NN przez ścianę zbiornika i połączenie