Oil-immersed Transformer: A Full Guide

电力变压器是电力系统中最重要的组件。电网变压器的设计因所采用的冷却和电气绝缘系统而异。变压器分为干式变压器和油浸式变压器。目前使用的大多数变压器都是油浸式的。油浸式变压器也称为油浸式变压器。

油浸式变压器以油作为绝缘和冷却介质，具有结构合理、性能优良、经济实惠、噪音低等特点，更适用于城乡、工矿企业电网改造、组合式变压器以及变电站预装式变压器。与干式变压器相比，使用液体可以提供更好的散热效果，从而实现更高的额定功率和更高的效率。

本文将介绍油浸式变压器的结构、工作原理、常见类型及使用注意事项。

1、什么是油浸式变压器？

油浸式变压器是一种常见的电力变压器，它使用绝缘油来冷却和绝缘变压器内部的元件。

油浸式变压器由两个或多个线圈（一次绕组和二次绕组）以及铁芯组成。其主体封装在一个充满绝缘油的焊接钢制油箱中。运行过程中，线圈和铁芯产生的热量首先传递到绝缘油，然后再传递到冷却介质。这些线圈和铁芯浸没在绝缘油中，以保持其冷却和绝缘性能。

2.油浸式变压器的工作原理

油浸式变压器的工作原理基于电磁感应和变压器原理。其基本部件包括铁芯、绕组和套管。铁芯用于磁通流动，而绕组由缠绕在铁芯上的导体线圈组成，产生磁场。绕组采用纸板隔层和屏蔽层进行绝缘，其厚度随电压的升高而增加。套管用于将变压器绕组连接到变电站。

这些变压器用于配电和变电站，其铁芯和线圈浸入油中以进行冷却和绝缘。油通过油管在线圈和铁芯组件内部及周围进行对流循环。冷却方式多种多样，额定功率较小的变压器采用油箱外部冷却，额定功率较大的变压器则采用风冷散热器冷却。

油浸式变压器需要绝缘油才能正常工作。首先，绝缘油可以冷却变压器内部组件，使其工作温度保持在安全范围内。其次，绝缘油具有良好的绝缘性能，可以防止电弧和放电。

3.油浸式变压器和干式变压器

油浸式变压器是将变压器的线圈和铁心浸入专用的变压器油中。这样做的好处是可以将冷却线圈与空气隔绝，防止空气中的水分腐蚀变压器铁心，还能起到熄灭电弧的作用。因此，我国早期的电力变压器和电源开关都是浸在油中的。

干式变压器铁芯与线圈为一体固定式，可直接暴露在空气中，也可置于室内，但对环境温度、湿度要求较高。其特点是可无人值守，只需定期检查。

其绕组及其他零部件的冷却介质、绝缘材料等均属干式变压器，其主要用途和一般使用与油浸式变压器相同，都是将变压器一次电压调整到工业、家庭、企业常用的电压等级。

4.油浸式变压器的优点

油浸式变压器价格较便宜，同容量的油浸式变压器价格通常仅为干式变压器的一半。

油浸式变压器的冷却效果往往比干式变压器更好。油是一种更好的冷却介质。油浸式变压器的耐压能力也更高。干式变压器的耐压最高可达35 kV，而油浸式变压器则不受此限制。油浸式变压器的用途更广泛。

干式变压器通常从中间位置连接到电源。油浸式变压器用作电力变压器和配电变压器。

油浸式变压器比干式变压器更环保，因为它们更容易回收。此外，它们体积更小，在户外环境中工作效果更佳，以防发生漏油或其他事故。

5.油浸式变压器的类型

油浸式变压器有很多种类型。以下是几种常见的类型。

单相变压器使用一对绕组。它用于农村等低负载场合。
三相变压器由绕组组成。绕组通常绕制在分为三部分的铁芯上。三相变压器用于高负荷区域，可以为三个电路供电。
电力变压器旨在处理更高的负载。它们升压或降压，并将电力从一个地方传输到另一个地方。
配电变压器将较低电压从电网输送到家庭和企业。它们比电力变压器小得多。
杆上变压器与电线杆相连。
基座式变压器安装在地面的混凝土基础上。

6.油浸式变压器用绝缘油

油浸式变压器需要使用一种特殊的油，称为变压器油或绝缘油。油的质量将极大地影响变压器的寿命和安全。

变压器油与其他油有许多不同之处，包括：

1). 介电功率

由于变压器油介电值较高，它起到绝缘体的作用，防止泄漏。这对于设备正常运行至关重要，因为油浸式变压器需要承受巨大的电压。

2). 质量

由于变压器油具有耐化学性和耐热性，因此它不会随着时间的推移而变质。

3). 粘度

变压器油的稠度受到密切监控，因为低粘度油会导致传热不良，而高粘度油会增加功率损耗。

4). 纯化

为了防止油浸变压器损坏，保持油的绝缘性能，必须对油浸变压器进行彻底的清洗。

运行中的油浸式变压器需要补充绝缘油时，应首先确定油浸式变压器当前所用绝缘油的品种，然后注入同牌号的油浸式变压器油。各种型号的油浸式变压器油不能互相混合互换。

7.油浸式变压器的选择

油浸式变压器种类繁多，用途广泛。在选择合适的类型之前，请考虑以下因素。

1).负载类型及负载功率

变压器的额定容量应根据负载类型和功率确定。如果负载是电动机或逆变器等峰值负载，则需要选择过载能力更大的变压器。

2). 输入电压和输出电压

根据输入电压、输出电压的要求选择相应的变压器型号。

3). 环境条件

变压器应放置在通风、干燥、无尘、无腐蚀气体的环境中，避免受到水、湿气、灰尘等的影响。根据实际情况选择有防腐、防潮、防爆等特殊要求的变压器。

4).使用寿命和维护成本

考虑变压器的使用寿命和维护成本，选择合适的产品。一般来说，品牌知名度高、技术成熟、维护方便的产品更可靠。

5).安全性能

选择具有过载、短路保护等良好安全性能的变压器，确保设备和人员的安全。

6). 价格

根据您的预算选择合适的产品。除了价格，还要考虑产品的质量和可靠性。

8.油浸式变压器的维护及注意事项

一是放置变压器的建筑物必须符合建筑防火规范所规定的耐火要求；

当发生火灾时，必须采取措施，防止油品泄漏引起火势蔓延；同时，必须采取灭火措施，扑灭油品火灾。

为了确保变压器系统正常运行，必须定期进行检查和维护。检查变压器，确保所有部件状况良好，没有泄漏威胁。清洁变压器的外部和内部，清除灰尘、污垢和其他杂物，确保机器正常安全地运行，否则很容易发生故障，带来极其危险的风险。

变压器一旦发生漏油，必须停机排除故障，通常会造成一定的经济损失。同时，漏油会严重干扰变压器储油柜内报警状态的监测和判断，以及油位指示的正确性。全密封变压器失去密封状态，容易导致外界空气和湿气的侵入，从而降低绝缘性能，引起绝缘老化，影响变压器的安全可靠运行和使用寿命。一旦变压器开始漏油，必须尽快检查维护，以防止进一步损坏。

此外，还要注意的是，石油产生的废弃物很容易污染环境，影响周围人们的生活，因此，逐步处理这些废弃物也非常重要。