I componenti principali dei trasformatori a olio
1. Nucleo (di un trasformatore o di un elettromagnete)
Il nucleo è la parte più importante del circuito equivalente nei trasformatori a olio. È generalmente composto da acciaio laminato a caldo o a freddo oppure da nuclei magnetici in ossido di ferro con un contenuto di silicio di circa il 5% e uno spessore di 0,35 o 0,5 mm, rivestiti sulla superficie con vernice anticorrosione. Questi nuclei sono assemblati sovrapponendo lamiere magnetiche in acciaio al silicio o in ossido di ferro. Il nucleo è suddiviso in due parti: la colonna del nucleo e la traversa. Sulla colonna del nucleo sono montati gli avvolgimenti, mentre la traversa ha la funzione di chiudere il circuito equivalente. Le forme fondamentali della struttura del nucleo sono il tipo a cuore o il tipo a mantello.
2. Avvolgimenti
L'avvolgimento è una parte del circuito di un trasformatore a immersione in olio. È generalmente realizzato avvolgendo filo piatto di rame isolato a strati o anima tonda di rame su un mandrino di avvolgimento. La guaina dell'avvolgimento viene posizionata sulla colonna del nucleo in ferro del trasformatore a immersione in olio. L'avvolgimento a bassa tensione si trova nel livello interno, mentre l'avvolgimento ad alta tensione è disposto sullo strato superficiale dell'avvolgimento a bassa tensione. Tra l'avvolgimento a bassa tensione e il nucleo in ferro, e tra l'avvolgimento ad alta tensione e quello a bassa tensione, vengono utilizzati distanziali realizzati con materiali isolanti a strati per separarli, il che favorisce l'isolamento.
3. Olio per trasformatori
La composizione dell'olio per trasformatori nei trasformatori a immersione oleosa è piuttosto complessa. È generalmente composta da cicloalcani, etano e idrocarburi alifatici. Nei trasformatori a immersione oleosa utilizzati negli impianti di distribuzione dell'energia, l'olio nel trasformatore svolge due ruoli fondamentali: in primo luogo, agisce come strato isolante tra gli avvolgimenti e il nucleo, nonché tra gli avvolgimenti e il nucleo in ferro, e all'interno del serbatoio dell'olio. In secondo luogo, quando l'olio si riscalda, provoca una convezione termica, che aiuta a condurre il calore verso il nucleo in ferro e gli avvolgimenti del trasformatore. I tipi più comuni di olio per trasformatori a immersione oleosa includono le misure 10#, 25# o 45#. Il modello indica la temperatura alla quale l'olio inizia a solidificarsi quando è a zero gradi Celsius. Ad esempio, l'olio "25#" indica che questo tipo di olio inizia a solidificarsi a -25℃. La specifica dell'olio deve essere selezionata in base alle condizioni naturali locali.
4. Serbatoio dell'olio
Il serbatoio dell'olio è installato sul cofano del motore, sopra il serbatoio dell'olio motore. Il volume del serbatoio dell'olio corrisponde a circa il 10% del peso del serbatoio dell'olio motore. Esiste una connessione tramite tubazione tra il serbatoio dell'olio e il serbatoio dell'olio motore. Quando il volume del trasformatore a olio immerso varia con la temperatura del liquido espandendosi o contraendosi, il serbatoio svolge la funzione di serbatoio di stoccaggio e di rifornimento dell'olio, garantendo che il nucleo e gli avvolgimenti siano immersi nell'olio; inoltre, grazie all'installazione del serbatoio, l'area di contatto tra l'olio e l'aria viene ridotta, riducendo così il tasso di deterioramento dell'olio.
Sul lato del serbatoio dell'olio è presente un indicatore del livello dell'olio. Vicino al tubo di vetro sono presenti le linee di riferimento relative all'altezza del livello dell'olio a -30℃, +20℃ e +40℃, che indicano l'altezza relativa del livello dell'olio che un trasformatore immerso in olio non utilizzato dovrebbe raggiungere; queste linee di riferimento possono riflettere efficacemente se c'è abbastanza olio residuo durante il funzionamento del trasformatore immerso in olio sotto diverse condizioni.
Sul serbatoio dell'olio sono previsti fori di ventilazione che permettono allo spazio superiore del serbatoio di comunicare con l'atmosfera. Quando l'olio nel trasformatore immerso in olio si espande o si contrae a causa del calore, il gas nella parte superiore del serbatoio può entrare ed uscire attraverso i fori di ventilazione, provocando un innalzamento o un abbassamento del livello dell'olio, evitando così che la vasca si deformi o venga addirittura danneggiata.
5. Tubo isolante
Questa è un'attrezzatura per uno strato isolante importante sul serbatoio del trasformatore a olio immerso. La maggior parte dei trasformatori a olio immerso utilizza tubi isolanti in porcellana per l'isolamento. Attraverso i tubi isolanti ad alta e bassa tensione, gli avvolgimenti ad alta e bassa tensione del trasformatore a olio immerso vengono collegati dal serbatoio all'esterno dello stesso, garantendo l'isolamento della tensione avvolgimento-terra (carcassa e nucleo) del trasformatore a olio immerso. Inoltre, costituisce il componente principale per il collegamento dei cavi fissi al circuito esterno. Il capezzolo in porcellana ad alta tensione è relativamente alto e grande, mentre quello in porcellana a bassa tensione è relativamente più corto.
6. Prese divise
Nei trasformatori a immersione in olio, modificando il dispositivo di presa della bobina ad alta tensione e regolando la posizione della presa è possibile aumentare o diminuire il numero di avvolgimenti in una parte della bobina primaria, modificando così il rapporto di trasformazione e consentendo la regolazione della tensione. Nei trasformatori a immersione in olio che sono stati messi fuori servizio e scollegati dalla rete elettrica, la regolazione della tensione avviene mediante la commutazione manuale dell'interruttore delle prese, operazione denominata regolazione della tensione a vuoto.
7. Relè del gas
Il relè a gas è collegato alla metà del tubo di gomma tra il serbatoio dell'olio e il reservoir dell'olio del trasformatore a immersione d'olio, ed è connesso al circuito di controllo per formare il dispositivo di protezione a gas. Il contatto superiore del relè a gas e il segnale di gas leggero formano un circuito di controllo indipendente, mentre il connettore inferiore del relè a gas è collegato al circuito esterno per costituire la protezione da gas pesante. La posizione del gas pesante fa sì che l'interruttore universale ad alta tensione emetta un segnale di intervento per gas pesante.
8. Tubo antideflagrante
Il tubo antideflagrante è un dispositivo di protezione per trasformatori a olio immerso. È collegato alla parte superiore del coperchio del trasformatore a olio immerso ed è in comunicazione con l'atmosfera. Quando si verifica un guasto che genera calore, l'olio all'interno del trasformatore a olio immerso si vaporizza, attivando il relè a gas che emette un segnale di allarme oppure interrompe l'alimentazione per evitare che il serbatoio dell'olio si rompa.
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