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油浸式高压试验变压器的工作原理主要基于电磁感应原理,同时绝缘油起到了重要的辅助作用,具体如下:
电磁感应原理
初级绕组产生交变磁场:当交流电压施加在初级绕组两端时,绕组中就会有交变电流通过。根据电磁学原理,电流通过导体时会在其周围产生磁场,由于电流是交变的,所以产生的磁场也是交变磁场。
铁芯传导交变磁通:变压器的铁芯通常由高导磁率的硅钢片叠压而成,具有良好的导磁性能。初级绕组产生的交变磁场会通过铁芯形成闭合磁路,使得交变磁通能够高效地在铁芯中传导,从而将磁场集中在铁芯内部,减少磁场泄漏,提高磁场的利用率。
次级绕组感应出电动势:交变磁通穿过次级绕组,根据法拉第电磁感应定律,闭合电路中的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电动势。由于铁芯中的交变磁通在次级绕组中产生了变化的磁通量,所以在次级绕组中就会感应出相应的电动势。根据绕组的匝数比,就可以将低电压的交流电源转换为高电压输出,以满足高压试验的需求。
绝缘油的作用
增强绝缘性能:变压器内部的绕组之间、绕组与铁芯之间以及绕组与油箱之间都需要良好的绝缘。绝缘油具有较高的绝缘强度,能够填充这些部件之间的空隙,有效地隔离不同电位的导体,防止发生短路和漏电等故障,提高变压器的绝缘可靠性。
散热冷却:变压器在运行过程中,由于绕组中的电阻损耗和铁芯中的涡流损耗等,会产生一定的热量。油浸式高压试验变压器能够吸取这些热量,通过热对流的方式,使受热的油密度变小向上浮动,而下部温度较低的油则会补充上来,形成自然对流循环。这样,绝缘油就可以将热量传递到油箱壁等散热部件,最终散发到周围空气中,从而有效地降低变压器的温度,保证其在正常的温度范围内运行,提高变压器的使用寿命和运行稳定性。
灭弧作用:在变压器内部,如果出现局部放电或其他故障导致电弧产生时,绝缘油能够迅速将电弧熄灭。这是因为绝缘油具有良好的灭弧性能,它可以在电弧产生的瞬间,通过分解产生气体等方式,迅速降低电弧周围的电场强度,使电弧无法维持而熄灭,从而保护变压器的内部结构免受电弧的破坏。
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