Масляный трансформатор

Масляные трансформаторы — это трансформаторы, заполненные жидкостью, в которых трансформаторное масло служит для электрической изоляции и отвода тепловых потерь.

Трансформатор состоит из магнитного контура, который называется сердечником. Сердечник масляного трансформатора состоит из ламинированной электротехнической стали. Сердечник имеет как минимум две токоведущие обмотки, так называемую первичную обмотку и вторичную обмотку. Если к первичной обмотке прикладывается переменное электрическое напряжение, по ней начинает течь переменный ток. Этот переменный ток создает в обмотке магнитное поле, которое меняет свою силу и частоту в зависимости от источника переменного тока. Магнитный поток трансформатора изменяется в зависимости от частоты переменного напряжения.
Технология изготовления сердечника и качество используемого трансформаторного сердечника влияют на магнитную цепь. В идеале магнитная цепь трансформатора (магнитное поле) должна генерировать низкие потери на вихревые токи и иметь низкие потери на перемагничивание (гистерезисные потери). Другой аспект — это сопротивление в обмотке трансформатора. Потери в обмотке могут быть снижены только при использовании многослойных и упорядоченных обмоток на первичной и вторичной катушках и лучшего металла обмотки. Напряжение регулируется количеством витков на катушке. Сила тока определяет диаметр металла обмотки.
Номинальная мощность трансформатора выражается в ВА, кВА или МВА (ВА означает вольт-ампер и является единицей измерения кажущейся электрической мощности, кВА — киловольт-ампер, а МВА — мегавольт-ампер).
За исключением серебра, медь обладает лучшей проводимостью с γ = 56. Алюминий, напротив, имеет только γ = 36. Поэтому алюминий следует за ним с отставанием примерно в 35 процентов. Медь — лучший металл, а алюминий — «всего лишь» второй по качеству из технически и экономически пригодных проводниковых материалов для электрической энергии. Все остальные металлы не могут считаться проводниками электричества, а сплавы обычно обладают значительно меньшей проводимостью, чем чистые металлы. Серебро или золото полностью исключены из-за их высокой цены.

Силовые трансформаторы производятся либо как маслонаполненные, либо как сухие трансформаторы (трансформаторы из литой смолы). Маслонаполненный трансформатор состоит как минимум из одной активной части. Активная часть — это комбинация обмотки (она располагается концентрически в виде цилиндрической или дисковой обмотки из меди или алюминия), сердечника (слоистые электрические листы с низкими потерями на вихревые токи) и прессованных деталей. В зависимости от конструкции, другими активными частями могут быть, например, дроссели для ограничения тока короткого замыкания или токоограничивающие дроссели для используемых устройств РПН. Сухой трансформатор (трансформатор с литой смолой) используется в тех случаях, когда масляные трансформаторы могут быть использованы только в небезопасных условиях из-за пожарной нагрузки и опасности попадания воды. Трансформаторы на основе литой смолы имеют аналогичные компоненты и состоят из тех же технологий, что и масляные трансформаторы.

Область применения зависит от конструкции трансформатора. Поэтому масляные трансформаторы могут использоваться для различных решений и применений. Они используются в области производства и передачи электроэнергии в качестве повышающих трансформаторов генераторов и трансформаторов доступа к сети между электростанцией и сетью, в качестве трансформаторов подключения к системе на высоковольтных подстанциях и в качестве трансформаторов питания системы для промышленных применений.