Klíčové součásti olejových transformátorů
1. Jádro (transformátoru nebo elektromagnetu)
Jádro je nejdůležitější částí ekvivalentního obvodu u olejových transformátorů. Obvykle se skládá z plechů z horko válcované nebo chlazeně válcované oceli nebo oxidu železa s obsahem křemíku přibližně 5 % a tloušťkou 0,35 nebo 0,5 mm, jejichž povrch je potažen protikorozním lakem. Tato jádra jsou sestavena skládáním listů oceli obsahující křemík nebo magnetických oxidů železa. Jádro je rozděleno na dvě části: jádrový sloupec a jeklo. Na jádrovém sloupci jsou umístěny vinutí, jeklo slouží k uzavření magnetického obvodu. Základní formy konstrukce jádra jsou jádrový typ nebo plášťový typ.
2. Vinutí
Vinutí je součástí obvodu olejového transformátoru. Obvykle se vyrábí navinutím izolovaného vrstveného plochého měděného drátu nebo kulatého měděného jádrového drátu na vinutí formy. Pouzdro vinutí je umístěno na sloupku jádra olejového transformátoru. Nízkonapěťové vinutí je ve vnitřní vrstvě a vysokonapěťové vinutí je umístěno na povrchové vrstvě nízkonapěťového vinutí. Mezi nízkonapěťovým vinutím a jádrem, a mezi vysokonapěťovým vinutím a nízkonapěťovým vinutím jsou k oddělení použity šroubovací krytky vyrobené z izolačních vrstvených materiálů, což je výhodné pro izolační vrstvu.
3. Transformátorový olej
Složení transformátorového oleje v olejem chlazených transformátorech je poměrně složitá záležitost. Obecně se skládá z cykloalkanů, ethanu a alifatických uhlovodíků. V olejem chlazených transformátorech používaných v zařízeních pro rozvod elektrické energie má olej dvě klíčové funkce: Za prvé působí jako izolační vrstva mezi vinutími a jádrem, stejně jako mezi vinutími a železným jádrem a uvnitř olejové nádrže. Za druhé, když se olej ohřeje, vzniká tepelná konvekce, která pomáhá odvádět teplo z jádra a vinutí transformátoru. Mezi běžné typy oleje pro olejem chlazené transformátory patří typy 10#, 25# nebo 45#. Označení modelu udává teplotu, při které olej začíná tuhnout ve stupních Celsia. Například olej „25#“ znamená, že tento typ oleje začíná tuhnout při -25 °C. Výběr konkrétního typu oleje by měl být proveden na základě místních přírodních podmínek.
4. Olejová nádrž
Nádrž na olej je umístěna na krytu nádrže motorového oleje. Objem nádrže na olej činí přibližně 10 % hmotnosti nádrže s motorovým olejem. Mezi nádrží na olej a nádrží motorového oleje je potrubní spojení. Když se objem olejového transformátoru ponořeného v oleji mění v závislosti na teplotě kapaliny a rozpíná se nebo smršťuje, funguje nádrž na olej jako zásobník oleje a pro doplňování oleje, čímž zajišťuje, že jádro a vinutí jsou ponořeny v oleji; díky instalaci nádrže na olej se také snižuje plocha styku mezi olejem a vzduchem, čímž se snižuje rychlost zkvalitňování oleje.
Na straně olejové nádrže se nachází ukazatel hladiny oleje. U skleněné trubice jsou referenční čáry odpovídající výšce hladiny oleje při -30 ℃, +20 ℃ a +40 ℃, které udávají relativní výšku hladiny oleje, jíž by měl nepoužívaný olejový transformátor dosáhnout; tyto referenční čáry efektivně odrážejí, zda je během provozu olejového transformátoru za různých podmínek dostatek oleje.
Na olejové nádrži jsou použity dýchací otvory, které umožňují, aby se horní vnitřní prostor olejové nádrže propojil s atmosférou. Když se olej v olejovém transformátoru tepelně roztahuje nebo smršťuje, může plyn v horní části olejové nádrže vstupovat a vystupovat prostřednictvím dýchacích otvorů, čímž dochází k zvedání nebo klesání hladiny oleje a tak se zabrání deformaci nebo dokonce poškození olejové nádrže.
5. Izolační trubice
Toto je důležité zařízení izolační vrstvy na nádobě olejově ponořeného transformátoru. Většina olejově ponořených transformátorů používá keramické izolační trubice pro izolaci. Prostřednictvím vysokonapěťových a nízkonapěťových izolačních trubic jsou vysokonapěťové a nízkonapěťové vinutí olejově ponořeného transformátoru připojena z olejové nádrže ven, čímž poskytují izolaci napětí vinutí vůči zemi (skříň a jádro) u olejově ponořeného transformátoru. Navíc jde o hlavní součást pro připojení pevných vodičů k externímu obvodu. Vysokonapěťový keramický izolátor je poměrně vysoký a velký, zatímco nízkonapěťový keramický izolátor je poměrně kratší.
6. Dělené odbočky
U olejem chlazených transformátorů změna odbočovacího zařízení vysokonapěťové vinutí a úprava polohy odbočky mohou zvýšit nebo snížit počet závitů v části primárního vinutí, čímž se mění napěťový poměr a dosahuje se regulace napětí. U olejem chlazených transformátorů, které jsou vyřazeny z provozu a odpojeny od elektrické sítě, se napětí nastavuje ručním přepnutím odbočovacího spínače, což se nazývá regulace naprázdno.
7. Plynové relé
Plynové relé je připojeno ke středu gumové hadice mezi olejovou nádrží a olejovou expanzní nádobou olejovou transformátoru a je spojeno s řídicím obvodem, čímž vytváří plynové ochranné zařízení. Horní kontakt plynového relé tvoří s lehkým plynovým signálem samostatný řídicí obvod a spodní konektor plynového relé je připojen k vnějšímu obvodu, čímž vytváří těžké plynové ochranné zařízení. Těžký plynový stav způsobí, že vysokonapěťový všesměrový jistič vydá signál akce těžkého plynu.
8. Výbušná trubice
Výbuchová trubka je zařízení pro bezpečnostní ochranu olejových transformátorů. Je připojena k horní části víka olejového transformátoru. Výbuchová trubka je ve spojení s atmosférou. Pokud dojde k poruše a vzniku tepla, olej v olejovém transformátoru se odpaří, což spustí plynný relé pro vyslání varovného signálu nebo vypnutí napájení, aby se zabránilo prasknutí olejové nádrže.
EN