變壓器器身結(jié)構(gòu)（鐵心、繞組、引線篇）
發(fā)布時(shí)間：2021-10-20 瀏覽次數(shù)：108
返回列表本文主要從鐵心、繞組、引線三個(gè)方面介紹變壓器器身結(jié)構(gòu)。
一變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)
應(yīng)原理制造的,磁路是電能轉(zhuǎn)換的媒介。鐵芯就是變壓器的主磁路,主要作用是導(dǎo)磁。它把一次電路的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍?，又由磁能轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞娐返碾娔堋?/span>
同時(shí)鐵芯又是變壓器的的機(jī)械骨架，鐵芯的夾緊裝置不僅使磁導(dǎo)體成為一個(gè)機(jī)械上完整的結(jié)構(gòu)，而且在其上套有帶絕緣的線圈，支持著引線，并幾乎安裝了變壓器內(nèi)部的所有部件。鐵芯的重量在變壓器各部件中重量*，在干式變壓器中占總重量的60%左右，在油浸式變壓器中，占40%左右。鐵芯由鐵心柱和鐵軛兩部分構(gòu)成。鐵芯柱上套繞組，鐵軛將鐵芯柱連接起來形成封閉磁路。變壓器的鐵芯平面圖如圖1所示，圖1a為單相變壓器，圖1b為三相變壓器，鐵芯結(jié)構(gòu)可分為兩部分，C為套線圈的部分，稱為鐵心柱。Y為用以閉合磁路部分，稱為鐵軛。單相變壓器有兩個(gè)鐵心柱，三相變壓器有三個(gè)鐵心柱。 由于變壓器鐵芯中的磁通為一交變磁通,為了減小渦流損耗,變壓器鐵芯一般都用電阻率較大的硅鋼片制成一定尺寸的鐵芯片,組成鐵芯的硅鋼片先裁成所需的形狀和尺寸即沖片，然后按交疊方式把沖片組合起來。圖2a為單相變壓器的鐵芯，每層由4片沖片組成。圖2b表示三相變壓器的鐵芯，每層由6片組成，每兩層的沖片組合應(yīng)用了不同的排列方式使各層磁路的接縫處相互錯(cuò)開，這種裝配方式稱為交疊裝配,這種裝配可以避免渦流在鋼片與鋼片之間流通。并且因?yàn)楦鲗記_片交錯(cuò)鑲嵌，在把鐵芯壓緊時(shí)，可以用較少的緊固件而使結(jié)構(gòu)簡單。裝配時(shí)，首先將沖片交疊裝成整體鐵芯，然后將下鐵軛夾緊，抽去上鐵軛沖片使鐵芯柱露出，將預(yù)制好的繞組套在鐵芯柱上，**再把抽出的上鐵軛沖片鑲?cè)搿?br>按照繞組在鐵芯中的布置方式,變壓器又分為芯式和殼式兩種.區(qū)別主要在磁路的分布上,殼式變壓器鐵芯的軛包圍住線圈,芯式變壓器鐵芯中大部分在線圈之中,只有部分在線圈之外即鐵軛,用來構(gòu)成磁回路。變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯由于存在鐵損會(huì)產(chǎn)生熱量，且鐵芯重量和體積越大產(chǎn)生的熱量越多。變壓器油溫在95度以上容易老化，所以鐵芯表面的溫度應(yīng)盡量控制在此溫度以下，這就需要鐵芯的散熱結(jié)構(gòu)將鐵芯的熱量能快速的散發(fā)出去。散熱結(jié)構(gòu)主要是為了增加鐵芯的散熱面。鐵芯的散熱主要包括鐵芯油道散熱，以及鐵芯的氣道散熱。
在容量較大油浸式變壓器中，在鐵芯的疊片之間常設(shè)置油槽，以增強(qiáng)散熱效果。油槽分為兩種，一種與硅鋼片平行，一種與鋼片垂直，如圖4所示，后一種布置方式散熱效果較好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
在干式變壓器的鐵芯是空氣冷卻，為了保證鐵芯溫度不超過允許值，常在鐵芯柱及鐵軛中安裝氣道。變壓器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生噪聲。變壓器本體噪聲的根源在于鐵芯硅鋼片的磁致伸縮，或者說變壓器鐵芯的噪聲基本上是由磁致伸縮引起的。所謂磁致伸縮就是指鐵芯勵(lì)磁時(shí)，沿磁感線方向硅鋼片的尺寸增加；而在垂直于磁感線方向硅鋼片的尺寸減小，這種尺寸的變化稱為磁致伸縮。另外，鐵芯的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸，鐵芯加工制造的工藝等都會(huì)對其噪聲水平有著一定程度的影響。
可以通過以下幾種技術(shù)措施來降低鐵芯的噪聲水平:(3)改進(jìn)鐵芯的結(jié)構(gòu)。變壓器在正常運(yùn)行中，帶電的繞組及引線與油箱間構(gòu)成的電場為不均勻電場，鐵芯及其金屬部件都處于該電場中。由于靜電感應(yīng)的電位各不相同，使鐵芯及其金屬部件具有的懸浮電位也不相同，當(dāng)兩點(diǎn)之間的電位差達(dá)到能夠擊穿其間的絕緣時(shí)，便產(chǎn)生火花放電。這種放電能夠使變壓器的油分解，并損壞固體絕緣。為了避免這種情況，對鐵芯及其金屬部件都必須進(jìn)行可靠的接地。
鐵芯必須一點(diǎn)接地。當(dāng)鐵芯或其他金屬構(gòu)件有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上接地時(shí)，接地點(diǎn)間就會(huì)形成閉合回路，形成環(huán)流，該電流有時(shí)可以高達(dá)數(shù)十安，會(huì)引起局部過熱，導(dǎo)致油分解，還可能使接地片熔斷，燒壞鐵芯，這些都是不允許的。因此，鐵芯必須接地，而且必須一點(diǎn)接地。
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