油浸式變壓器是一種常用的電力設備,主要用于將高電壓變壓為低電壓或者將低電壓變壓為高電壓,以滿足不同電氣設備的供電要求。其工作原理是利用互感原理和磁耦合作用,通過電磁感應將輸入端的電能傳遞到輸出端。
油浸式變壓器由鐵心、線圈和絕緣液(一般為變壓器油)組成。鐵心是由硅鋼片疊壓而成,具有很高的磁導率,可有效減小鐵芯損耗;線圈則是由絕緣材料包裹的銅導線構成,分為低壓繞組和高壓繞組兩部分;絕緣液則起到冷卻和絕緣的作用。
當輸入端加上交流電壓時,形成交變磁場,從而激發鐵心中的渦流和磁滯損耗。當渦流和磁滯損耗通過散熱器和絕緣油散熱后,電能就會傳遞到低壓繞組上,通過線圈的電壓變換,在鐵芯的磁場作用下,輸出端就會產生相應的電壓。
油浸式變壓器的主要作用有以下幾個方面:
1. 電壓變換:油浸式變壓器可以將輸入端的高電壓變壓為低電壓,或將低電壓變壓為高電壓,以滿足不同電氣設備的供電需求。在電力輸配系統中,常用的輸入和輸出電壓有220V、380V、10kV、35kV等。
2. 電流傳遞:油浸式變壓器可以將輸入端的電流傳遞到輸出端,實現輸電和配電。在輸電過程中,高電壓輸送能夠減小輸電線路的電流,從而降低線路的損耗和成本。在配電過程中,變壓器可以根據用電設備的不同功率需求,將電流調整到合適的大小。
3. 絕緣和冷卻:油浸式變壓器通過絕緣液(變壓器油)來實現電器部件之間的絕緣,避免發生漏電和短路現象。此外,油浸式變壓器還可以通過液體循環冷卻系統,將產生的熱量傳遞到冷卻介質中,保持設備的正常運行溫度,避免過熱引發設備故障。
4. 抑制噪音:油浸式變壓器內部的絕緣油具有較高的密度,可有效抑制內部諧振和震蕩產生的噪音。在變壓器的設計和制造過程中,通常會采取一系列措施,例如優化葉片和減震裝置,以降低變壓器的噪音水平,滿足環境和安全要求。
5. 短路保護:油浸式變壓器在一定程度上可以提供短路保護功能。當變壓器的繞組發生短路故障時,由于電流急劇升高,會引起繞組產生瞬時、大量的電熱磁力,進而產生液壓力。當液壓力超出設定值時,會觸發繼電器,切斷電源,以防止變壓器繼續運行,避免故障擴大。
總之,油浸式變壓器是一種重要的電力設備,其原理是利用互感原理和磁耦合作用,通過輸入和輸出繞組之間的電磁感應將輸入端的電能傳遞到輸出端。其作用主要包括電壓變換、電流傳遞、絕緣和冷卻、抑制噪音以及短路保護等方面,可以滿足不同電器設備的供電需求,并確保設備的正常運行和安全性。