Componentele principale ale transformatoarelor imersate în ulei
1. Nucleu (al unui transformator sau electromagnet)
Nucleul este partea cea mai importantă a circuitului echivalent în transformatoarele imersate în ulei. Este format în general din oțel laminat la cald sau la rece sau din nuclee magnetice de oxid de fier cu un conținut de siliciu de aproximativ 5% și o grosime de 0,35 sau 0,5 mm, acoperite pe suprafață cu vopsea anticorozivă. Aceste nuclee sunt asamblate prin stivuirea unor foi magnetice din oțel cu conținut de siliciu sau oxid de fier. Nucleul este împărțit în două părți: coloana nucleului și jugul. Pe coloana nucleului sunt montate înfășurările, iar jugul are rolul de a închide circuitul echivalent. Formele de bază ale structurii nucleului sunt tip inimă sau tip carcasă.
2. Înfășurare
Înfășurarea este o parte a circuitului unui transformator imersat în ulei. Este, în general, realizată prin înfășurarea unui fir de cupru plat izolat sau a unui fir cu miez de cupru rotund pe o matriță de înfășurare. Miezul înfășurării este plasat pe coloana din miez de fier a transformatorului imersat în ulei. Înfășurarea de joasă tensiune se află în stratul interior, iar înfășurarea de înaltă tensiune este plasată peste stratul exterior al înfășurării de joasă tensiune. Între înfășurarea de joasă tensiune și miezul de fier, precum și între înfășurarea de înaltă tensiune și cea de joasă tensiune, se folosesc capace filetate din materiale izolante pentru a le separa, ceea ce este benefic pentru stratul izolant.
3. Ulei de transformator
Compoziția uleiului din transformatoarele imersate în ulei este destul de complexă. Este formată în general din cicloalcani, etan și hidrocarburi alifatice. În transformatoarele imersate în ulei utilizate în echipamentele de distribuție a energiei electrice, uleiul din transformator îndeplinește două funcții esențiale: În primul rând, acționează ca un strat izolant între înfășurări și miez, precum și între înfășurări și miezul de fier, respectiv în interiorul rezervorului de ulei. În al doilea rând, atunci când uleiul se încălzește, produce o convecție termică care ajută la disiparea căldurii prin miezul de fier și înfășurările transformatorului. Tipurile obișnuite de ulei pentru transformatoare imersate în ulei includ dimensiunile 10#, 25# sau 45#. Modelul indică temperatura la care uleiul începe să se solidifice atunci când este la zero grade Celsius. De exemplu, uleiul „25#” indică faptul că acest tip de ulei începe să se solidifice la -25℃. Specificația uleiului trebuie aleasă în funcție de condițiile naturale locale.
4. Rezervor ulei
Rezervorul de ulei este instalat pe capota rezervorului de ulei pentru motor. Volumul rezervorului de ulei reprezintă aproximativ 10% din greutatea rezervorului de ulei pentru motor. Există o conexiune prin conductă între rezervorul de ulei și rezervorul de ulei pentru motor. Atunci când volumul transformatorului imersat în ulei se modifică odată cu temperatura lichidului și se extinde sau contractă, rezervorul de ulei funcționează ca un rezervor de stocare a uleiului și pentru umplerea cu ulei, asigurând că miezul și înfășurările sunt imersate în ulei; datorită instalării rezervorului de ulei, suprafața de contact dintre ulei și aer este redusă, reducând astfel rata de degradare a uleiului.
Pe latura rezervorului de ulei, există un indicator al nivelului de ulei. În apropierea tubului de sticlă, se află liniile de referință ale înălțimii relative a nivelului de ulei la -30℃, +20℃ și +40℃, indicând înălțimea relativă a nivelului de ulei pe care ar trebui să o atingă un transformator imersat în ulei nefolosit; liniile de referință pot reflecta eficient dacă există suficient ulei rămas în timpul funcționării transformatorului imersat în ulei în diverse condiții.
Găurile de ventilație sunt utilizate pe rezervorul de ulei pentru a permite spațiului superior din interiorul rezervorului să comunice cu atmosfera. Când uleiul din transformatorul imersat în ulei se dilată și se contractă din cauza căldurii, gazul din partea superioară a rezervorului poate intra și ieși prin găurile de ventilație, determinând nivelul de ulei să crească sau să scadă, prevenind astfel deformarea rezervorului sau chiar deteriorarea acestuia.
5. Tub izolant
Aceasta este o echipament important de strat izolant pe cutia transformatorului imersat în ulei. Majoritatea transformatoarelor imersate în ulei utilizează tuburi izolante din porțelan pentru izolație. Prin intermediul tuburilor izolante de înaltă și joasă tensiune, înfășurările de înaltă și joasă tensiune ale transformatorului imersat în ulei sunt conectate din rezervorul de ulei în afara acestuia, asigurând izolația față de tensiunea înfășurare-pământ (carcasă și miez) a transformatorului imersat în ulei. În plus, acestea sunt componentele principale pentru conectarea cablurilor fixe la circuitul exterior. Bucșa de înaltă tensiune din porțelan este relativ înaltă și mare, în timp ce bucșa de joasă tensiune din porțelan este relativ mai scurtă.
6. Derivații separați
La transformatoarele imersate în ulei, schimbarea dispozitivului cu prize al înfășurării de înaltă tensiune și ajustarea poziției prizei pot crește sau reduce numărul de spire dintr-o parte a înfășurării primare, modificând astfel raportul de tensiune și realizând reglarea tensiunii. Transformatoarele imersate în ulei, scoase din funcțiune și deconectate de la rețeaua electrică, sunt reglate în tensiune prin comutarea manuală a zonei comutatorului cu prize, ceea ce se numește reglare a tensiunii în gol.
7. Releu de gaze
Releul de gaze este conectat la mijlocul tubului de cauciuc dintre rezervorul de ulei și butoiul de ulei al transformatorului imersat în ulei și este conectat la circuitul de comandă pentru a forma dispozitivul de protecție cu gaze. Contactul superior al releului de gaze și semnalul de gaze ușoare formează un circuit de comandă independent, iar conectorul inferior al releului de gaze este conectat la circuitul exterior pentru a forma protecția împotriva gazelor grele. Poziția de gaze grele determină întrerupătorul general înalt-tensiune să emită un semnal de acțiune pentru gaze grele.
8. Tub antiexplozie
Tubul antideflagrant este un dispozitiv de protecție pentru transformatoarele imersate în ulei. Este conectat la partea superioară a capacului transformatorului imersat în ulei. Tubul antideflagrant este în comunicare cu atmosfera. Când apare o defecțiune și se generează căldură, uleiul din transformatorul imersat în ulei se va vaporiza, declanșând releul de gaze care emite un semnal de alarmă sau întrerupe alimentarea pentru a preveni fisurarea rezervorului.
EN