什么是油浸式变压器，它的结构和优点？

一、什么是油浸式变压器？

油浸式变压器以油作为变压器的主要绝缘方式，并以油作为冷却介质，如油浸自然冷却、油浸风冷、油浸水冷却、油强制循环等。变压器的主要部件包括铁心、绕组、油箱、油枕、呼吸器、防爆管（泄压阀）、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、滤油器等。

二、油浸式变压器的结构

三相油浸式变压器的铁芯由密封铁芯和绕在铁芯柱上的绕组组成。其他产品包括油箱、储油柜、外壳、呼吸器、防爆管道、散热器、分接开关、气体继电器、温度计、滤油器等。

(1)铁芯

铁芯是变压器的磁路部分。为了减少铁芯中的磁滞和涡流损耗，铁芯采用厚度为0.35毫米至0.5毫米的硅钢板制成，硅钢板表面涂有绝缘漆或用绝缘层绝缘。表面有氧化膜.将纸张彼此分开。根据铁芯上绕组的排列方式，有铁芯式和铁壳式两种。三相变压器铁芯的直立部分称为铁芯柱，其上安装变压器的低压和高压绕组，水平部分形成闭合磁路。电路。

在大容量变压器中，铁芯内常设有冷却油道，以便在循环过程中用绝缘油充分带走铁损产生的热量，获得良好的冷却效果。

(2) 绕线

绕组又称线圈，是变压器的电路部分，分为初级绕组和次级绕组两种。连接到电源的绕组称为初级绕组，连接到负载的绕组称为次级绕组。初级和次级绕组均采用高强度绝缘的铜线或铝线绕制而成。

三相变压器每相的初级和次级绕组在同一铁心磁极上呈圆筒形布置，匝数较少的低压绕组靠近铁心布置，匝数较多的布置。高压绕组置于低压绕组之外。这种布置是因为低压绕组更容易使铁芯绝缘。低压绕组与铁芯之间、高压绕组与低压绕组之间采用绝缘材料制成的套管进行绝缘。为了便于散热，高、低绕组之间留有一定的间隙，作为变压器油流动的油道。

变压器绕组的主要故障是绕组间短路和与外壳短路。绕组间短路主要是由于变压器过载或短路导致绝缘劣化或绝缘机械损坏造成的。当变压器内部油位下降，绕组暴露在油面时，就会发生绕组间短路，短路时过电流会使绕组变形，造成机械损坏。绝缘损坏也会导致匝间短路。

如果匝间发生短路，流经短路绕组的电流可能超过额定值，但流过绕组的电流不会超过额定值。在这种情况下，瓦斯保护装置就会动作，更严重的情况下，差动保护装置也会动作。由于绝缘劣化、油中潮湿、油位低，甚至雷击或操作过电压，也可能导致外壳短路。此外，如果发生馈通短路，过电流会使绕组变形并导致与外壳短路。外壳短路通常会启动气体保护装置和接地保护。

(3) 油箱

油箱是变压器的外壳，铁芯和绕组安装在其中并充满变压器油。对于容量较大的变压器，散热器和热管安装在油箱外部。漏油是常见的油箱问题。

变压器油是具有优良绝缘性能的矿物油，具有以下两种功能。

一是绝缘功能。变压器油的绝缘性能比空气好。将绕组浸泡在油中可以提高各部分的绝缘性能，并通过避免与空气接触来防止绕组受潮。

二是散热作用，利用油对流将铁芯和绕组产生的热量通过箱壁和热管散发到外部。变压器油根据凝固点分为10号、25号、45号三个标准，凝固点分别为-10℃、-25℃、-45℃。根据当地的气候条件来选择。

(4)储油柜(储油柜)

储油柜，俗称油枕，是水平安装在油箱上方并用管道与变压器油箱连接的圆筒形容器，其容积一般为油体积的10%左右。坦克。该储油柜为胶囊式储油柜，胶囊将储油柜内的油与外界空气隔离。当变压器油热膨胀时，油从储油柜流向储油柜，当变压器油收缩时，油从储油柜流向储油柜。储油柜有两个功能。首先，当变压器油的体积因油温变化而膨胀或收缩时，储油柜起到储存和补充油的作用，确保油箱充满油和铁芯。由于变压器和绕组浸在油中，减少了油面与空气的接触面积，从而防止了变压器油受潮和变质。

储油柜上的油位显示采用连杆式铁磁油位计来监测油位，如果因泄漏等原因导致油位不足，必须及时补充。油位计上刻有-30℃、+20℃、+40℃油温下油位高度的参考线，作为加油的指导。+40℃油位标志表示环境温度为+40时变压器在安装地点满负荷运行时油位的上限线，油位不得超过此线。+20℃表示年平均气温+20℃时满载运行时的油位线，-30℃表示环境为-30℃时空载变压器的低油位线。不要让油位低于此线，如果油位太低，请添加更多的油。油枕上设有呼吸孔，使油枕上部空间与大气相通。当变压器油热胀冷缩时，油枕上方的空气通过呼吸孔进出，引起油位升降，防止油箱变形和损坏。

(5) 外壳

变压器绕组的引出线通过导杆与外电路连接，而套管是导杆与箱盖之间的绝缘体，起到绝缘和固定导杆的作用。套管有两种类型：高压套管和低压套管。

绝缘套管

变压器绕组的引出线从箱内穿出油箱引出时必须经过绝缘套管，以使带电的引线绝缘。绝缘套管主要由中心导电杆和磁套组成。导电杆在油箱内的一端与绕组连接，在外面的一端与外线路连接。它是变压器易出故障的部件。

绝缘套管的结构主要取决于电压等级。电压低的一般采用简单的实心磁套管。电压较高时，为了加强绝缘能力，在瓷套和导电杆间留有一道充油层，这种套管称为充油套管。电压在110kV以上，采用电容式充电套管，简称为电容式套管。电容式套管除了在瓷套内腔中充油外，在中心导电杆（空心铜管）与法兰之间，还有电容式绝缘体包着导电杆，作为法兰与导电杆之间的主绝缘。

变压器套管漏油是常见的故障，套管漏油的原因是套管上部算盘珠状橡胶密封圈和套管底部橡胶平垫老化引起。

(6) 呼吸器

呼吸器又称吸湿器，通常由一根管道和玻璃容器组成，内装干燥剂（硅胶或活性氧化铝）。当油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水分，对空气起过滤作用，从而保持油的清洁。浸有氯化钴的硅胶，其颗粒在干燥时是钴蓝色的，但是随着硅胶吸收水分接近饱和时，粒状硅胶将转变成粉白色或红色，据此可判断硅胶是否已失效。受潮后的硅胶可通过加热烘干而再生，当硅胶颗粒的颜色变成钴蓝色时，再生工作就完成了。

(7) 压力释放装置

压力释放装置在保护电力变压器方面起着重要作用。充有变压器油电力变压器中，如果内部出现故障或短路，电弧放电就会在瞬间使油汽化，导致油箱内压力极快升高。如果不能极快释放该压力，油箱就会破裂，将易燃油喷射到很大的区域内，可能引起火灾，造成更大破坏，因此必须采取措施防止这种情况发生。压力释放装置有防爆管和压力释放器两种，防爆管用于小型变压器，压力释放器用于大、中型变压器。

防爆管（又称喷油管）

防爆管装于变压器的顶盖上，喇叭形的管子与大气连接，管口有薄膜封住。当变压器内部有故障时，油温升高，油剧烈分解产生大量气体，使油箱内压力剧增。当油箱内压力升高至5×104Pa时，防爆管薄膜破碎，油及气体由管口喷出，防止变压器的油箱爆炸或变形。

压力释放器

压力释放器与防爆管相比，具有开启压力误差小、延迟时间短（仅2ms）、控制温度高、能重复动作使用等优点，故被广泛应用于大、中型变压器上。

压力释放器也称减压器，它装在变压器油箱顶盖上，类似锅炉的平安阀。当油箱内压力超过规定值时压力释放器密封门（阀门）被顶开，气体排出，压力减小后，密封门靠弹簧压力又自行关闭。可在压力释放器投入前或检修时将其拆下来测定和校正其动作压力。

压力释放器动作压力的调整，必须与气体继电器动作流速的整定相协调。

压力释放器安装在油箱盖上部，一般还接有一段升高管使释放器的高度等于油枕的高度，以消除正常情况下油压静压差。

(8) 散热器

散热器形式有瓦楞性、扇形、圆形、排管等，散热面积越大，散热的效果就越好。当变压器上层油温与下部油温有温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。为提高变压器冷却效果，可采用风冷、强迫油风冷和强迫油水冷等措施。散热器的主要故障是漏油。

(9) 瓦斯气体继电器

利用法兰将瓦斯继电器安装在储油柜与变压器油箱盖的连接管之间，运行中瓦斯继电器充满油，当变压器内部发生轻微故障而产生气泡时，它们会先聚集在瓦斯继电器的上部空间，并迫使油面下降，使上开口杯失去浮力自身质量加重，从而反向偏转，使磁铁靠近干簧管动作。下接点挡板式原理相同。

(10) 测温装置

油面温升是指变压器在额定状态下工作时，油箱中油面温度允许超出周围环境温度的数值。

该主变本体油温暂设定报警为80℃，跳闸为100℃。

(11) 中性点接地闸刀

我国110kV电力系统中性点接地方式主要采用中性点直接接地方式（包括中性点经小电阻接地方式），即大接地电流系统。因为系统在发生单相接地故障时，接地短路电流很大。

变压器停送电操作时，其中性点一定要接地。因为该变压器绕组是半绝缘（又称分级绝缘）的，即变压器的绕组近中性点部分的主绝缘，其绝缘水平比绕组端部的绝缘水平低。所以，为防止过电压损坏变压器绝缘变压器停送电操作时，其中性点一定要接地。

(12) 分接开关（又称切换器）

储油柜用于有载调压变压器时，在储油柜的底装一个无胶囊的开关储油柜。

变压器调压方式分有载调压和无载调压两种：

有载调压是指变压器在运行中可以调节其分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。

变压器分接头一般都从高压侧抽头，其主要是考虑：

（1）变压器高压绕组一般在外侧，抽头引出连接方便；

（2）高压侧电流小些，引出线和分头开关的载流部分导体截面小些，接触不良的影响好解决。

原理上，抽头在哪一侧都可以，要进行经济技术比较，如500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的，而500kV侧是固定的。

当电压过低或过高，需要调节有载分接开关几个分接头才能达到要求时，需要重点注意的情况：

应一档一档地调节，即每按一下N＋1或N－1按钮，中间停顿1分钟，待档位指示器上出现新的数字时，再按一下按钮。依次重复上面的过程，一直达到终目标。当电动操作出现连动（即操作一次，会出现调整一个以上分接头，俗称滑档）现象时，应在主变控制屏的档位指示器上出现二个分接头位置后，立即按急停按钮，并改为手动操作。

(13) 净油器（又称温差过滤器）

净油器是一个充满吸附剂（硅胶或活性氧化铝）的容器，它安装在变压器油箱的侧壁或强油冷却器的下部。在变压器运行时，由于上、下油层之间的温差，变压器油从上向下经过净油器形成对流。油与吸附剂接触，其中的水分、酸和氧化物等被吸收，使油质清洁，延长油的使用寿命。

三、油浸式变压器优点

优点1 、变压器油绝缘性能好、导热性能好，同时变压器油廉价。

2、能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题。