构成配电变压器的基本部件是铁芯和绕组。套管和分接开关也是配电变压器的主要元件。另外,不同的绝缘介质、不同的冷却介质有相应的不同结构。

(一)铁芯

铁芯是变压器的基本部件之一,既是变压器的主磁路,也是变压器器身的机械骨架。

(1)铁芯结构型式分为芯式和壳式两种。绕组被铁芯包围的结构型式称为壳式铁芯;铁芯被绕组包围结构型式称为芯式铁芯。

(2)铁芯的材质对变压器的噪声、损耗、励磁电流有很大影响。为减少铁芯产生的变压器噪声、损耗及励磁电流,目前主要采用厚度0.23～0.35mm冷轧取向电工钢片,近年又开始采用厚度仅为0.02～0.06mm的薄带状非晶合金材料。

(3)铁芯的装配一般有叠积和卷绕两种工艺。传统铁芯采用叠积工艺制成,近年采用卷铁芯制成的变压器具有空载损耗小(可降低20%～30%)、噪声低、节省电工钢片(约减少30%)等优点。铁芯通常采用一点接地,以消除因不接地而在铁芯或其他金属构件上产生的悬浮电位,避免造成铁芯对地放电。

(二)绕组

绕组是变压器的基本部件之一,是构成变压器电路的部件。

(1)变压器绕组分为层式和饼式两种型式。层式绕组有圆筒式和箔式两种;饼式绕组有连续式、纠结式、内屏蔽式、螺旋式、交错式等。配电变压器主要采用圆筒式、箔式、连续式、螺旋式绕组。

(2)绕组一般由导电率较高的铜导线和铜箔绕制而成。导线有圆导线、扁导线;铜箔一般厚为0.1～2.5mm。

(3)芯式变压器采用同芯式绕组,一般低压绕组靠近铁芯,高压绕组套在外面。高、低压绕组之间,低压绕组与铁芯柱之间留有一定的绝缘间隙和油道(散热通道),并用绝缘纸筒隔开。

(三)套管

套管是变压器的主要部件之一,用于将变压器内部绕组的高、低压引线与电力系统或用电设备进行电气连接,并保证引线对地绝缘。

配电变压器低压套管主要采用复合瓷绝缘式,高压套管主要采用单体瓷绝缘式。复合绝缘套管如图4-23(a)所示,套管上部接线头有杆式和板式两种,下部接线头有一件软接线片、两件软接线片和板式三种;单体瓷绝缘式套管分为导电杆式(BD)和穿缆式(BDL)两种,穿缆式套管如图4-23(b)所示。

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图4-23　变压器绝缘套管

(a)复合绝缘套管;(b)穿缆式套管

套管在油箱上排列顺序,一般从高压侧看,由左向右,三相变压器为高压U1-V1-W1、低压N1-U2-V2-W2;单相变压器为高压U1、低压U2。

(四)调压装置

调压装置是变压器主要元件之一,是控制变压器输出电压在指定范围内变动的调节组件,又称为分接开关。调压装置分为无励磁调压装置和有载调压装置两种。

(1)无励磁调压装置。无励磁调压装置也称为无励磁分接开关,俗称无载分接开关,是在变压器不带电条件下切换绕组中线圈抽头以实现调压的装置。例如,WSPIII250/10-3×3表示10kV、250A、分接头数3、分接位置数3、三相盘形中性点调压无励磁分接开关。

三相中性点调压无励磁感应分接开关。主要型号有WSPLL,俗称九头分接开关,直接固定在变压器箱盖上,采用手动操作,动触头片相距120°,同时与定触尖闭合,形成中性点。其外形及接线图如图4-24和图4-25所示。

图4-24　WSP分接开关外形图

图4-25　WSP分接开关与三相绕组接线图

(2)有载调压装置。有载调压装置也称有载分接开关,是在变压器不中断运行的带电状态下进行调压的装置。工作原理是通过由电抗器或电阻构成的过渡电路限流,把负荷电流由一个分接头切换到另一个分接头上去,从而实现有载调压。目前主要采用电阻型有载分接开关。有载分接开关电路由过渡电路、选择电路、调压电路三部分组成,如图4-26所示。

图4-26　有载分接开关电路

Ⅰ—有载电路;Ⅱ—选择电路;Ⅲ—过渡电路;W—调压绕组;1、2、3—定触头;S1、S2—动触头;K1～K4—定触头;J—动触头;R—过渡电阻器