| 电力变压器的构造 |
| Three-phase Transformer Structure |
| 1. 电力变压器的结构 |
| 这是一个三相电力变压器的照片（照片来自网络），是通常供电用的变压器，在户外经常可以看到。从外观看主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。 |
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下面通过一个电力变压器的模型来介绍电力变压器的基本组成与结构。 三相变压器的铁心由导磁良好的硅钢片叠成，见图2.左图。三相变压器有A、B、C三个绕组，每个绕组又分为高压绕组与低压绕组，一般是低压绕组在内层，高压绕组在外层，见图2右图。 电力变压器根据不同的用途，三相绕组的3个线圈的连接也不相同，高压绕组多为星形连接，低压绕组为星形接法或三角形连接，星形连接又有中性线引出或不引出的之分。本变压器模型不显示中性线引出端。 |
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| 把3个绕组插入铁心，（图3左图），在铁心上安装夹件，把铁心紧固，（图3右图） |
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| 绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体外，导电杆外面是瓷套管，通过它固定在箱盖上，保证导电杆与箱体绝缘。为减小因灰尘与雨水引起的漏电，瓷套管外型为多级伞形。由于高压端电压很高，高压绝缘套管比较长，见图4。 |
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| 变压器箱体，由于箱体内装满变压器油，箱体也称为油箱。箱体四周布满散热管，每根管上下端与箱体连通，图5是剖开的箱体。 |
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| 把铁芯与绕组放入箱体，见图6。 |
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变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里。变压器油比空气绝缘强度大，可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。图7是电力变压器外观图。 |
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| 2. 大型主变压器 |
主变压器，简称主变，是发电厂输出的升压变压器，变电站总变压器，或大单位中的总降压变压器。主变压器的容量比较大，电压比较高。主变压器虽大，组成与结构与普通电力变压器基本相同。 下面是一台容量为400000kVA的主变压器模型，其低压端电压为20kV，高压端电压为220kV。通过这个模型来介绍主变压器的基本组成与结构， 铁心与绕组的基本结构见图8左，绕组线端通过瓷套管通到变压器外，瓷套管要长一些，特别是高压端（图8右）。 |
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| 铁芯与绕组放入箱体后如图9。大型变压器为保证散热，装有专门的变压器油冷却器，冷却器通过上下油管与油箱连接，冷却器安装风扇使其迅速降温。 |
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图10为该模型的外观图。 |
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图11为某发电厂的主变压器 |
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3. 变压器的散热 |
| 变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里，变压器油比空气绝缘强度大，可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。油箱外排列着许多散热管，运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升高，温度高的油密度较小上升进入散热管，变压器外部气温比箱体内低得多，油在散热管内温度降低密度增加，在管内下降重新进入油箱，铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发出去，见图12。 |
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| 大型变压器通过专门的冷却器散热，冷却器就是一个热交换器，内有密集的铜管簇，由风扇的风对铜管降温。变压器油通过铜管簇迅速降温，再由下方的油泵将冷却的油再打入油箱内，实行强制循环降温。见图10、图11。 |
4. 油枕（储油柜） |
在箱体上部有油枕，也称为储油柜，有油管与箱体连通，变压器油一直灌满油枕，充分保证箱体内灌满变压器油。为防止变压器油受潮与氧化，变压器油与外部空气要隔离，在油枕内有隔离装置把油与空气隔开，这是油枕的主要用途。由于变压器油热胀冷缩，油枕内的隔离装置必须是可改变的，以适应油体积的变化。油枕一般有胶囊密封式、隔模密封式、金属波纹管式，这里介绍金属波纹管式油枕，具有维护量少，寿命长的优点。 金属波纹管式油枕采用不锈钢波纹管作为容积补偿元件和隔离密封元件。油枕下部有管道连通箱体，上部有注油管口，用来向变压器注油，注满油后关闭。波纹管与油枕是密闭结合的，波纹管右端通过呼吸管通往油枕外面，所以波纹管内部充满空气，见图13。 图13左图是变压器油温较低时，波纹管被拉伸；当变压器油因温度升高膨胀时，箱体内的油上升到油枕，波纹管被压缩，见图13右图。所以油枕可完满解决变压器油的热胀冷缩与隔离问题。 |
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5. 无油枕变压器 |
图14为采用无油枕结构的电力变压器（照片来自网络），变压器为全密封式。在变压器油箱上方有一根管子（油柱），使变压器的油位不低于变压器瓷套管。油箱四周布满散热片，散热片为中空薄板，直接连通油箱，油温升高油体积增大时，散热片会向两面凸起，众多散热片可容纳膨胀的油。 由于散热片的散热效果较差，一般用于容量较小的变压器。 |
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6. 干式电力变压器 |
目前，在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器，变压器没有油箱，铁芯与绕组安装在普通箱体内。干式变压器绕组用环氧树脂浇注等方法保证密封与绝缘，容量较大的绕组内还有散热通道，大容量变压器并配有风机强制通风散热。由于材料与工艺的限制，目前干式电力变压器的电压不超过35kV，容量不大于20000kVA，大型高压的电力变压器仍采用油冷方式。 图15是干式电力变压器结构图片（图片来自网络），该变压器采用强制风冷。 |
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