Τα βασικά συστατικά μέρη των μετασχηματιστών βυθιζόμενου τύπου
1. Πυρήνας (μετασχηματιστή ή ηλεκτρομαγνήτη)
Ο πυρήνας αποτελεί το σημαντικότερο μέρος του ισοδύναμου κυκλώματος στους μετασχηματιστές βυθιζόμενου τύπου. Συνήθως αποτελείται από χάλυβα ή μαγνητικούς πυρήνες οξειδίου του σιδήρου, ψυχρής ή θερμής έλασης, με περιεκτικότητα σε πυρίτιο περίπου 5% και πάχος 0,35 ή 0,5 mm, επικαλυμμένα στην επιφάνεια με αντιδιαβρωτικό χρώμα. Αυτοί οι πυρήνες συναρμολογούνται με την επάλληλη διάταξη λαμαρινών πυριτίου χάλυβα ή μαγνητικών φύλλων οξειδίου του σιδήρου. Ο πυρήνας χωρίζεται σε δύο μέρη: τη στήλη πυρήνα και τον αγκύριο. Η στήλη πυρήνα φέρει τα τυλίγματα, ενώ ο αγκύριος εξυπηρετεί στο κλείσιμο του ισοδύναμου κυκλώματος. Οι βασικές μορφές της δομής του πυρήνα είναι η τύπου καρδιάς ή η τύπου κελύφους.
2. Τύλιγμα
Η τύλιξη αποτελεί μέρος του κυκλώματος ενός μετασχηματιστή βυθισμένου σε λάδι. Κατασκευάζεται συνήθως με την τύλιξη μονωμένου επίπεδου χάλκινου σύρματος ή στρογγυλού πυρήνα χάλκινου σύρματος σε ένα καλούπι τύλιξης. Το μανίκι τύλιξης τοποθετείται στη στήλη του μαγνητικού πυρήνα του μετασχηματιστή βυθισμένου σε λάδι. Η τύλιξη χαμηλής τάσης βρίσκεται στο εσωτερικό στρώμα, ενώ η τύλιξη υψηλής τάσης τοποθετείται στο εξωτερικό στρώμα της τύλιξης χαμηλής τάσης. Μεταξύ της τύλιξης χαμηλής τάσης και του μαγνητικού πυρήνα, καθώς και μεταξύ της τύλιξης υψηλής τάσης και της τύλιξης χαμηλής τάσης, χρησιμοποιούνται μονωτικά καπάκια από μονωτικά υλικά για τη διαχωριστική τους απόσταση, κάτι το οποίο είναι ευνοϊκό για το μονωτικό στρώμα.
3. Λάδι μετασχηματιστή
Η σύνθεση του λαδιού του μετασχηματιστή στους μετασχηματιστές με βύθιση σε λάδι είναι αρκετά πολύπλοκη. Αποτελείται συνήθως από κυκλοαλκάνια, αιθάνιο και αλειφατικούς υδρογονάνθρακες. Στους μετασχηματιστές με βύθιση σε λάδι που χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, το λάδι στον μετασχηματιστή διαδραματίζει δύο βασικούς ρόλους: Πρώτον, δρα ως μονωτικό στρώμα μεταξύ των τυλιγμάτων και της καρδιάς, καθώς και μεταξύ των τυλιγμάτων και της σιδερένιας καρδιάς, και εντός της δεξαμενής λαδιού. Δεύτερον, όταν το λάδι θερμαίνεται, προκαλεί θερμική συναγωγή, η οποία βοηθά στη μεταφορά θερμότητας στη σιδερένια καρδιά και τα τυλίγματα του μετασχηματιστή. Οι συνηθισμένοι τύποι λαδιού μετασχηματιστή με βύθιση σε λάδι περιλαμβάνουν τα μεγέθη 10#, 25# ή 45#. Το μοντέλο υποδεικνύει τη θερμοκρασία στην οποία το λάδι αρχίζει να παγώνει όταν είναι στους μηδέν βαθμούς Κελσίου. Για παράδειγμα, το λάδι "25#" υποδεικνύει ότι αυτός ο τύπος λαδιού αρχίζει να παγώνει στους -25℃. Η προδιαγραφή του λαδιού πρέπει να επιλέγεται βάσει των τοπικών φυσικών συνθηκών.
4. Δεξαμενή Λαδιού
Η δεξαμενή λαδιού είναι τοποθετημένη στο καπό του δοχείου λαδιού του κινητήρα. Ο όγκος της δεξαμενής λαδιού ανέρχεται περίπου στο 10% του βάρους του δοχείου λαδιού του κινητήρα. Υπάρχει σύνδεση σωλήνωσης μεταξύ της δεξαμενής λαδιού και του δοχείου λαδιού του κινητήρα. Όταν ο όγκος του μετασχηματιστή βυθισμένου σε λάδι μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία του υγρού και διαστέλλεται ή συστέλλεται, η δεξαμενή λαδιού λειτουργεί ως δεξαμενή αποθήκευσης λαδιού και για την αναπλήρωση λαδιού, διασφαλίζοντας ότι ο πυρήνας και οι περιελίξεις παραμένουν βυθισμένα στο λάδι· επιπλέον, λόγω της εγκατάστασης της δεξαμενής λαδιού, μειώνεται η επιφάνεια επαφής μεταξύ του λαδιού και του αέρα, με αποτέλεσμα τη μείωση του ρυθμού φθοράς του λαδιού.
Στην πλευρά της δεξαμενής λαδιού υπάρχει ένδειξη στάθμης λαδιού. Κοντά στον γυάλινο σωλήνα, υπάρχουν γραμμές αναφοράς του σχετικού ύψους της στάθμης του λαδιού στους -30℃, +20℃ και +40℃, οι οποίες δείχνουν το σχετικό ύψος στο οποίο θα πρέπει να φτάσει η στάθμη του λαδιού σε μια μετασχηματιστή βυθισμένο σε λάδι που δεν έχει χρησιμοποιηθεί ακόμη· οι γραμμές αναφοράς αντικατοπτρίζουν αποτελεσματικά εάν υπάρχει επαρκές υπόλοιπο λαδιού κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή βυθισμένου σε λάδι υπό διάφορες συνθήκες.
Οι αναπνευστικές οπές χρησιμοποιούνται στη δεξαμενή λαδιού για να επιτρέπουν στον ανώτερο εσωτερικό χώρο της δεξαμενής να επικοινωνεί με την ατμόσφαιρα. Όταν το λάδι στον μετασχηματιστή βυθισμένο σε λάδι διαστέλλεται και συστέλλεται λόγω θερμότητας, το αέριο στο ανώτερο μέρος της δεξαμενής λαδιού μπορεί να εισέρχεται και να εξέρχεται μέσω των αναπνευστικών οπών, προκαλώντας την άνοδο ή την κάθοδο της στάθμης του λαδιού, αποτρέποντας έτσι την παραμόρφωση της δεξαμενής λαδιού ή ακόμη και τη ζημιά της.
5. Μονωτικός σωλής
Πρόκειται για ένα σημαντικό εξοπλισμό μονωτικού στρώματος στο κιβώτιο του μετασχηματιστή με βυθισμένο λάδι. Η πλειονότητα των μετασχηματιστών με βυθισμένο λάδι χρησιμοποιεί μονωτικούς σωλήνες από πορσελάνη για τη μόνωση. Μέσω των υψηλής και χαμηλής τάσης μονωτικών σωλήνων, οι τυλίξεις υψηλής και χαμηλής τάσης του μετασχηματιστή με βυθισμένο λάδι συνδέονται από τη δεξαμενή λαδιού στο εξωτερικό της δεξαμενής, παρέχοντας μόνωση για την τάση τύλιξης-προς-γείωση (κέλυφος και πυρήνας) του μετασχηματιστή με βυθισμένο λάδι. Επιπλέον, αποτελεί το κύριο στοιχείο για τη σύνδεση και σταθεροποίηση των αγωγών με το εξωτερικό κύκλωμα. Το πορσελάνινο μονωτήριο υψηλής τάσης είναι σχετικά ψηλό και μεγάλο, ενώ το πορσελάνινο μονωτήριο χαμηλής τάσης είναι σχετικά πιο κοντό.
6. Διακλαδιζόμενες υποδοχές
Για μετασχηματιστές βυθισμένους σε λάδι, η αλλαγή της συσκευής απόκλισης της υψίπιεσης περιέλιξης και η ρύθμιση της θέσης απόκλισης μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει τον αριθμό των σπειρών σε ένα τμήμα της πρωτεύουσας περιέλιξης, με αποτέλεσμα την αλλαγή του λόγου τάσης και την επίτευξη ρύθμισης τάσης. Οι μετασχηματιστές βυθισμένοι σε λάδι, οι οποίοι αποσυνδέονται από τη λειτουργία και από το δίκτυο ηλεκτροδότησης, ρυθμίζονται σε τάση μέσω χειροκίνητης εναλλαγής της περιοχής διακόπτη απόκλισης, γεγονός που ονομάζεται ρύθμιση τάσης χωρίς φορτίο.
7. Ρελέ αερίου
Το ρελέ αερίου συνδέεται στο μέσο του ελαστικού σωλήνα μεταξύ της δεξαμενής λαδιού και του δοχείου διαστολής του μετασχηματιστή βυθισμένου σε λάδι και συνδέεται με το κύκλωμα ελέγχου για να σχηματίσει τη συσκευή προστασίας από αέριο. Ο επάνω επαφέας του ρελέ αερίου και το σήμα ελαφρού αερίου δημιουργούν ένα ανεξάρτητο κύκλωμα ελέγχου, ενώ ο κάτω σύνδεσμος του ρελέ αερίου συνδέεται με το εξωτερικό κύκλωμα για να δημιουργήσει την προστασία από ισχυρό αέριο. Η θέση ισχυρού αερίου προκαλεί ο διακόπτης γενικής χρήσης υψηλής τάσης να εκδώσει σήμα ενέργειας ισχυρού αερίου.
8. Σωλήνας προστασίας από έκρηξη
Ο αντιεκρηκτικός σωλήνας είναι μια συσκευή προστασίας για μετασχηματιστές βυθισμένους σε λάδι. Συνδέεται στο πάνω μέρος του καλύμματος του μετασχηματιστή βυθισμένου σε λάδι και βρίσκεται σε επικοινωνία με την ατμόσφαιρα. Όταν προκύψει βλάβη και παραχθεί θερμότητα, το λάδι στον μετασχηματιστή βυθισμένο σε λάδι εξατμίζεται, ενεργοποιώντας το ρελέ αερίου για να εκπέμψει σήμα συναγερμού ή να διακόψει την παροχή ρεύματος, προκειμένου να αποφευχθεί η ρωγμάτωση της δεξαμενής λαδιού.
EN