油浸式变压器是什么组成

　　油浸式变压器是一种以油作为主要绝缘和冷却介质的电力设备，其结构复杂且精密，由多个核心部件和辅助系统组成。以下是油浸式变压器的主要组成部分及其功能详解：

　　一、核心部件

　　铁心

　　功能：构成变压器的磁路，将一次侧的电能转换为磁能，再通过电磁感应传递到二次侧。

　　结构：由高导磁率的硅钢片叠装而成，硅钢片表面涂有绝缘漆以减少涡流损耗。

　　特点：采用阶梯形叠片结构，减少接缝处的磁阻，提高效率。

　　绕组

　　功能：作为变压器的电路，通过电磁感应实现电压变换。

　　结构：

　　高压绕组：通常采用多层圆筒式或分段式结构，用绝缘纸包裹导线以增强绝缘性能。

　　低压绕组：多采用螺旋式或连续式结构，以承受大电流。

　　材料：铜或铝导线，绝缘材料包括电缆纸、电话纸等。

　　绝缘油

　　功能：

　　绝缘：填充油箱内部，隔绝绕组与空气，防止氧化和湿气侵入。

　　冷却：通过循环流动将绕组和铁心产生的热量传递至散热片或冷却器。

　　特性：具有高击穿电压(≈40kV/2.5mm)、良好的热传导性和化学稳定性。

　　油箱

　　功能：容纳变压器油和内部组件，同时作为散热表面。

　　结构：

　　箱体：钢板焊接而成，表面涂有防腐漆。

　　散热片：增加散热面积，提高散热效率。

　　储油柜(膨胀器)：补偿油体积随温度的变化，防止油溢出或空气进入。

　　防护等级：可达IP55，适应户外恶劣环境。

　　二、辅助系统

　　冷却系统

　　自然冷却(ONAN)：依靠油的自然对流和散热片辐射散热，适用于小容量变压器。

　　强迫油循环冷却(OFAF/OFWF)：

　　OFAF：油泵强制油循环，通过风冷散热器散热。

　　OFWF：油泵强制油循环，通过水冷散热器散热。

　　适用场景：大容量变压器(如≥50MVA)或高温环境。

　　保护装置

　　气体继电器(瓦斯继电器)：检测油箱内部故障产生的气体，触发报警或跳闸。

　　压力释放阀：当油箱内压力过高时自动开启，防止油箱爆炸。

　　温度计：监测油温，防止过热损坏绝缘。

　　油位计：显示油位，防止油位过低导致绝缘失效。

　　出线装置

　　高压套管：将高压绕组引出油箱，同时保持绝缘。

　　低压套管：将低压绕组引出油箱，通常采用瓷套管或复合套管。

　　中性点套管：用于接地或连接中性线。

　　分接开关

　　功能：调整绕组匝数比，实现电压调节。

　　类型：

　　无励磁分接开关：需停电操作，适用于电压调整频率低的场景。

　　有载分接开关：可在带负荷情况下调整电压，适用于电压波动频繁的电网。

　　三、关键材料与技术

　　绝缘材料

　　固体绝缘：电缆纸、电话纸、 Nomex 纸等，用于绕组层间绝缘。

　　液体绝缘：矿物油、合成酯油(如 Midel 7131)，具有高击穿电压和环保性。

　　气体绝缘：部分特殊变压器采用 SF6 气体作为绝缘介质。

　　密封技术

　　油箱密封：采用橡胶密封圈或焊接工艺，防止油泄漏。

　　套管密封：使用 O 型圈或密封胶，确保高压引出线的绝缘性能。

　　制造工艺

　　真空浸渍：将绕组浸入绝缘油中，排除气泡，提高绝缘性能。

　　真空注油：在真空环境下向油箱内注油，防止油中混入空气和水分。

　　热老化试验：模拟长期运行条件，验证绝缘材料的耐久性。

　　四、典型结构示例

　　以一台 110kV/10kV、容量为 40MVA 的油浸式变压器为例：

　　铁心：采用三相三柱式结构，硅钢片厚度为 0.3mm。

　　绕组：高压绕组为分段式，低压绕组为螺旋式，均采用铜导线。

　　冷却系统：强迫油循环风冷(OFAF)，配备 4 台油泵和 6 组散热片。

　　保护装置：气体继电器、压力释放阀、双金属温度计。

　　油箱：容量约 8m³，表面涂有环氧富锌底漆和聚氨酯面漆。