Functies van verschillende componenten van olie-ondergedompelde transformatoren

1. IJzeren kern
De ijzeren kern vormt niet alleen het magnetische circuit van de transformator, maar dient ook als het mechanische skelet van de transformator om de wikkeling te ondersteunen. De ijzeren kern bestaat uit drie delen: de kernkolom, het ijzeren juk en het klemmechanisme.
2. Wikkelen
De wikkeling is het circuitdeel van de transformator, dat is gewikkeld met geïsoleerde koperdraad of aluminiumdraad. De wikkeling is de drager van de stroom, die magnetische flux en geïnduceerde elektromotorische kracht genereert.
3. Accessoires
Tot de accessoires behoren onder meer een olieopslagkast, een tapwisselaar, een veiligheidsluchtweg, een isolatiebus, enz. De functie hiervan is om de veilige en betrouwbare werking van de transformator te garanderen.
4. Olietank
De olietank is de buitenste schil van de in olie ondergedompelde transformator, die wordt gebruikt voor warmteafvoer en bescherming van het lichaam (het lichaam van de transformator is in de olietank geplaatst). De tank bevat transformatorolie voor isolatie.
5. Olieopslagkast
De olieopslagkast is op de olietank geïnstalleerd om de binnenkant van de olietank te isoleren van de buitenwereld. De olieopslagkast heeft de vorm van een horizontaal roterende cilinder en heeft als functie om het contactoppervlak tussen de transformatorolie en de lucht te verkleinen. Het volume is over het algemeen 10%~130% van het totale olievolume, waarvan de helft olie en de helft gas is, zodat de olie kan worden gebufferd wanneer deze uitzet door hitte. Aan de zijkant is een oliepeilmeter geïnstalleerd om het oliepeil te observeren.
Om te voorkomen dat er vocht in de olieopslagkast komt en om regelmatig oliemonsters te kunnen nemen voor onderzoek, zijn er op de olieopslagkast en de olietank respectievelijk een droogmiddel en een olieaftapkraan geïnstalleerd.
6. Veiligheidsluchtweg
De veiligheidsluchtweg is een beschermend apparaat dat op de bovenklep van de olietank is geïnstalleerd. Het is een lange ronde stalen cilinder, het bovenste uiteinde is afgedicht met fenolkarton en het onderste uiteinde is verbonden met de olietank. Wanneer een transformator uitvalt en er een grote hoeveelheid gas wordt gegenereerd, neemt de druk in de olietank toe en zullen het gas en de olie door het explosieveilige membraan breken en eruit spuiten om te voorkomen dat de olietank barst.
De laatste jaren zijn huishoudelijke vermogenstransformatoren op grote schaal overdrukventielen gaan gebruiken om explosieveilige leidingen te vervangen. De voordelen hiervan zijn een hoge actienauwkeurigheid, korte vertragingstijd, automatisch openen en sluiten en het overwinnen van de tekortkomingen van het vervangen van explosieveilige leidingen tijdens stroomuitval.
7. Gasrelais
Het gasrelais wordt ook wel gasrelais of vlotterrelais genoemd. Gasrelais is het belangrijkste beschermingsapparaat van transformatoren. Transformatoren boven 800 kV·A zijn uitgerust met gasrelais in de verbindingsleidingen van olietank en olieopslagkast.
De beschermende functie van het gasrelais is als volgt: wanneer het gas dat door de storing in de transformator ontstaat een bepaald niveau bereikt, wordt het circuit op alarm aangesloten. Wanneer het oliepeil sterk daalt door een ernstige olielekkage, wordt het circuit snel afgesloten. Wanneer er plotseling een storing in de transformator optreedt en de olie naar het oliereservoir stroomt, wordt het circuit snel afgesloten.
8. Tapwisselaar
Om de secundaire spanning aan te passen, worden er vaak 3 (soms 5) aftakkingen overgelaten op de overeenkomstige positie van het eindgedeelte van elke fasehoogspanningsspoel. Deze aftakkingen worden verbonden met een schakelaar, die een aftakkingswisselaar wordt genoemd.
Door de schakelaar met verschillende verbindingen te verbinden, kan het aantal windingen van de originele wikkeling worden gewijzigd om het doel van het aanpassen van de spanning te bereiken. De tapwisselaar is verdeeld in on-load spanningsregulerende tapwisselaar en off-load spanningsregulerende tapwisselaar. Het spanningsbereik dat door de tapwisselaar kan worden aangepast, ligt binnen ±5% van de nominale spanning. De off-load spanningsregulerende tapwisselaar kan alleen worden aangepast nadat de stroom is uitgeschakeld, anders bestaat er een risico op persoonlijke en apparatuurongevallen.
Elke transformator moet worden uitgerust met een tapwisselaar, want wanneer de toegepaste spanning 10% van de nominale spanning van de transformatorwikkeling overschrijdt, zal de magnetische fluxdichtheid van de transformator sterk toenemen, waardoor de ijzerkern verzadigd raakt en opwarmt, waardoor het ijzerverlies toeneemt en er geen veilige werking kan worden gegarandeerd. Daarom moet de transformator de tap aanpassen aan de veranderingen in het spanningssysteem om ervoor te zorgen dat de spanning niet te hoog is en de motor en elektrische apparaten verbrandt; als de spanning te laag is, zal dit ervoor zorgen dat de motor oververhit raakt of dat andere elektrische apparaten niet goed werken.
9. Isolerende bus
De isolerende bus is geïnstalleerd op het olietankdeksel van de transformator. De functie ervan is om het spoeldraaduiteinde uit de olietank te leiden en de draad van de olietank te isoleren. Voor spanningen onder 1 kV worden porseleinen isolerende bussen gebruikt, voor spanningen tussen 10~35 kV worden gasgevulde of oliegevulde bussen gebruikt en voor spanningen boven 110 kV worden capacitieve bussen gebruikt.
10. Transformatorolie
Transformatorolie kan de isolatie en warmteafvoer verbeteren. Het medium moet een hoge isolatiesterkte, lage viscositeit, hoog vlampunt, laag vriespunt en geen onzuiverheden zoals zuur, alkali, stof en vocht hebben.
11. Temperatuurmeetapparaat
Het temperatuurmeetapparaat wordt gebruikt om de olieoppervlaktetemperatuur van de transformator te bewaken. Kleine olie-ondergedompelde transformatoren gebruiken kwikthermometers en grote olie-ondergedompelde transformatoren gebruiken drukthermometers.