Kennen Sie die Hauptkomponenten eines ölgekühlten Transformators?

Der ölgekühlte Transformator, als häufig verwendet Transformatorausrüstung Im Stromversorgungssystem verfügt der Transformator neben den Kernkomponenten herkömmlicher Transformatoren über zusätzliche spezielle Bauteile für die Isolierung und das Kühlöl. Die Hauptkomponenten lassen sich in drei Kategorien einteilen: elektromagnetische Kernkomponenten, Öltank und Kühlsystem sowie Isolations- und Schutzkomponenten. Die Details sind wie folgt:
1. Elektromagnetische Kernkomponenten (Energieumwandlungskern)
Eisenkern
Funktion: Bildet den magnetischen Kreis und dient als Medium für die elektromagnetische Induktion. Durch hohe magnetische Leitfähigkeit ermöglicht es den Energietransfer zwischen Primär- und Sekundärwicklung und reduziert durch spezielle Konstruktion Hystereseverluste und Wirbelstromverluste.
Material: Hergestellt aus gestapelten, orientierten Siliziumstahlblechen (mit einer Dicke von üblicherweise 0,23 bis 0,3 mm), wobei zwischen den Blechen Isolierfarbe aufgetragen wird, um die Entstehung von Wirbelströmen zu verhindern; bei großen Transformatoren kann der Eisenkern auch eine mehrstufige Verbindungsstruktur aufweisen, um den Magnetkreis weiter zu optimieren.
Aufbau: Üblicherweise als Kernbauweise (bei der die Wicklungen den Eisenkern umgeben) oder in bestimmten Sonderfällen als Mantelbauweise (bei der der Eisenkern die Wicklungen umschließt).
Wicklungen (Spulen)
Funktion: Die Primärwicklung liefert elektrische Energie zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes, und die Sekundärwicklung induziert im Magnetfeld ein elektrisches Feld zur Erzeugung elektrischer Energie, wodurch eine Spannungs- und Stromumwandlung erreicht wird.
Material: Hauptsächlich bestehend aus hochleitfähigen Kupferdrähten (bei einigen Niederspannungstransformatoren mit geringer Kapazität werden Aluminiumdrähte verwendet), wobei die Drahtoberfläche mit Isoliermaterialien wie Isolierpapier, Baumwollgarn oder Epoxidfarbe bedeckt ist, um die Isolation zwischen den Wicklungen und zwischen den Wicklungen und dem Eisenkern zu gewährleisten.
Aufbau: Je nach Spannungsniveau werden sie in Hochspannungs- und Niederspannungswicklungen unterteilt. Hochspannungswicklungen weisen üblicherweise mehr Windungen und dünnere Drähte auf, während Niederspannungswicklungen weniger Windungen und dickere Drähte besitzen. Die Wicklungsmethode lässt sich in die Lagenwicklung (mit klarer Isolierung zwischen den Lagen, geeignet für Niederspannung) und die Kuchenwicklung (gute Wärmeableitung, geeignet für Hochspannung) unterteilen.
2. Öltank und Kühlsystem (Isolierung und Wärmeableitungskern)
Öltank
Funktion: Als Hülle von Der TransformerEs enthält Isolieröl im Inneren und stützt den Eisenkern und die Wicklungen, wodurch es die äußere Umgebung isoliert (und so Staub und Feuchtigkeit verhindert).
Aufbau: Große Transformatorenöltanks werden aus geschweißten Stahlplatten hergestellt und können glockenförmig (mit abnehmbarem Deckel zur einfachen Wartung) oder tonnenförmig ausgeführt sein; die Oberfläche des Öltanks ist oft mit Wärmeableitungsrohren oder -platten verschweißt, um die Wärmeableitung zu verbessern.
Isolieröl
Funktion: Doppelfunktion - Isolation (Trennung von Wicklungen, Eisenkern und Öltank usw. zur Erhöhung der Isolationsfestigkeit) und Kühlung (durch Konvektion, wobei die von den Wicklungen und dem Eisenkern erzeugte Wärme an die Öltankwand oder den Wärmetauscher abgegeben wird).
Anforderungen: Es sollte eine hohe Isolierfähigkeit, eine niedrige Viskosität (zur Förderung der Konvektion), einen niedrigen Gefrierpunkt (geeignet für Umgebungen mit niedrigen Temperaturen) und eine gute chemische Stabilität aufweisen (nicht anfällig für Oxidation und Zersetzung).
Kühlgerät
Funktion: Verbessert die Wärmeableitung. Je nach Kapazität und Kühlbedarf wird es unterteilt in:
Natürliche Kühlung (ONAN): Kühlung ausschließlich durch natürliche Konvektion der Öltankwand und der Wärmeableitungsplatten, geeignet für Transformatoren mit geringer Leistung;
Zwangsumlaufkühlung mit Öl (OFAF/OFWF): Durch die Ölpumpe wird das Isolieröl durch den Wärmetauscher geleitet, oder in Kombination mit Ventilatoren wird der Luftstrom (Luftkühlung) bzw. die Wasserkühlung (Wasserkühlung) beschleunigt. Geeignet für Transformatoren mit hoher Kapazität.
3. Isolierungs- und Schutzkomponenten (Garantie für sicheren Betrieb)
Isolierdurchführungen
Funktion: Die Hoch- und Niederspannungswicklungen im Inneren des Transformators werden nach außen zum Öltank hin freigelegt, wodurch eine Isolation zwischen den Wicklungen und dem Öltank (Erdung) hergestellt wird.
Aufbau: Bestehend aus Porzellanbuchsen (oder Silikonkautschuk) und innenliegenden leitfähigen Stäben, klassifiziert nach Spannungspegeln in Niederspannungsbuchsen (Keramik oder Bakelit) und Hochspannungsbuchsen (meist Keramik, gefüllt mit Öl oder isolierenden Papierröhrchen).
Tippschalter
Funktion: Die Ausgangsspannung des Transformators kann durch Ändern der Windungszahl der Hochspannungswicklung angepasst werden, wodurch Spannungsschwankungen im Stromnetz ausgeglichen werden (z. B. Spannungsregelungsbereich ±5 % oder ±2,5 %).
Typ: Unterteilt in Stufenschalter ohne Überschwingen (Betrieb ohne Stromunterbrechung, geeignet für kleine und mittlere Kapazitäten) und Stufenschalter unter Last (Betrieb bei eingeschalteter Stromversorgung, geeignet für Szenarien mit hoher Kapazität und hohen Anforderungen an die Spannungsstabilität).
Schutzvorrichtungen Ölbehälter (Ölkissen): Dieser ist oberhalb des Öltanks angebracht und gleicht die Volumenänderung des Isolieröls aufgrund von Temperaturschwankungen aus. Zudem reduziert er den Kontakt zwischen Öl und Luft (wodurch die Oxidation verzögert wird). Ein Ölstandsanzeiger ist ebenfalls im Inneren installiert.
Absorber (Entlüfter): Er ist mit dem Ölbehälter verbunden und absorbiert über Silikagel Feuchtigkeit aus der in das Ölkissen eindringenden Luft, um zu verhindern, dass das Isolieröl feucht wird.
Sicherheitsentlüftung (explosionsgeschütztes Rohr): Wenn im Inneren des Transformators ein Kurzschluss oder andere Störungen auftreten, die einen plötzlichen Druckanstieg verursachen, können Öl und Gas durch das explosionsgeschützte Rohr abgelassen werden, um ein Bersten des Öltanks zu verhindern (moderne große Transformatoren verwenden stattdessen meist Druckentlastungsventile).
Gasrelais (Gasrelais): Es ist an der Verbindungsleitung zwischen dem Öltank und dem Ölbehälter installiert und gibt ein Alarmsignal ab, wenn intern ein kleiner Fehler auftritt (Gasbildung). Bei einem schwerwiegenden Fehler (Ölflussstörung) schaltet es automatisch die Stromzufuhr ab und ist die wichtigste Schutzkomponente von ölgekühlten Transformatoren.