干式變壓器的內部結構比繁雜,但就其結構構成而言,干式變壓器的基本結構部件是鐵芯和繞阻,這二個主要部件組成了干式變壓器的器身,不同種類的干式變壓器,也會有絕緣管,儲油柜、氣體繼電器與安全氣道等配件。
一、干式變壓器的構造
干式變壓器的基本結構部件是鐵芯和繞阻,由它們構成干式變壓器的器身。為了改善排熱標準,大、中容積干式變壓器的器身滲入裝滿干式變壓器油的封閉油箱中,各繞阻與外電路的連接則經絕緣管引出。
為了使干式變壓器安全可靠地運行,還設有儲油柜、氣體繼電器與安全氣道等配件。
(一)鐵芯
鐵芯既做為干式變壓器的磁路;又做為干式變壓器的機器框架。為了提高導磁性能、降低交變磁通在鐵心里引起的消耗,干式變壓器的鐵芯都采用厚度0.35-0.5mm的電工鋼片疊裝成的。電工鋼片的雙面涂成絕緣層,起絕緣作用。大空間干式變壓器多采用高磁導率、低損耗的冷扎電工鋼片。
電力干式變壓器的鐵芯一般都選用心式構造,其鐵芯可分為鐵心柱(有繞阻的部分)和鐵軛(連接2個鐵心柱的部分)兩部分。繞阻套服在鐵心柱上,鐵軛使鐵心柱之間的磁路關閉。在鐵心柱與鐵軛組成整個鐵芯時,多采用相疊式安裝,使每層的接縫不在同一地點,那樣能減少勵磁電流,但缺點是安裝繁雜,費工費時。在一般干式變壓器中,鐵心柱截面選用外接圓的階梯形。只有在干式變壓器容積很小時才選用方形。
交流磁通在鐵心里會引起渦流損耗和磁滯損耗,使鐵芯發熱。在大空間干式變壓器的鐵心里,通常設定油道。鐵芯浸在干式變壓器油中,當油從油道中流落伍,可將鐵心里熱量帶去。
(二)繞阻
繞阻是干式變壓器的電路部分,用于傳送電能,一般分為高壓繞組和低壓繞組。接在較高電壓上的繞阻稱為高壓繞組;接在較低壓上的繞阻稱為低壓繞組。從能量的轉換傳送而言,接在電源上,從電源吸收電能的繞阻稱為原邊繞阻(又稱一次繞組或初級繞組);與負荷連接,給負荷運輸電能的繞阻稱副邊繞組(又稱二次繞組或次級繞組)。繞阻一般是用絕緣的銅線繞制而成。高壓繞組的匝數多、導線截面小;低壓繞組的匝數少、導線截面大。
為了確保干式變壓器可以安全可靠的運作及其有充足的使用期,對繞組的電氣性能、耐溫性能和沖擊韌性都有一定的要求。繞阻是依據一定規律相互連接的多個線圈的組合。依據高壓繞組和低壓繞組彼此區域的不同,繞阻構造型式可分為同舟式和相疊式兩種。同舟式繞阻是把高壓繞組和低壓繞組同舟地套服在鐵心柱上。
為了絕緣便捷,低壓繞組緊靠著鐵芯,高壓繞組則套服在低壓繞組的外面,兩個繞阻之間留出油道。油道一是做為繞阻間的絕緣空隙;二是做為排熱通道,使油從油道中流過制冷繞阻。在單相干式變壓器中,高、低壓繞組均分為兩部分,各自套服在兩鐵心柱上,這兩部分能夠串連或并接;在三相干式變壓器中屬同一相的高、低壓繞組全部套服在同一鐵心柱上。同舟式繞阻的構造簡易、制造便捷,心式干式變壓器一般都選用這種結構。
相疊式繞阻是把高壓繞組和低壓繞組分為多個線餅,順著鐵心柱更替排序而組成。為了方便絕緣和排熱,高壓繞組與低壓繞組之間留出油道而且在頂部和下層靠近鐵軛處放置低壓繞組。相疊式繞組的沖擊韌性高,導線便捷,殼式干式變壓器一般采用這種結構。