ساختار و عملکرد ترانسفورماتور غوطه ور در روغن

در پست اصلی سیستم تغذیه ترانزیت ریلی شهری، ترانسفورماتور اصلی معمولاً از یک ترانسفورماتور سه فاز غوطه‌ور در روغن استفاده می‌کند، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. رادیاتور، بالش روغن، رله گاز، آستین عایق، لوله های ضد انفجار و سایر قطعات.
1. هسته آهنی
هسته آهنی از ورق های فولادی سیلیکونی انباشته با رسانایی مغناطیسی خوب تشکیل شده است که یک مدار بسته شار مغناطیسی را تشکیل می دهد. سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور به دور هسته آهنی پیچیده می شود.
هسته های ترانسفورماتور به دو نوع ساختار هسته ای و پوسته ای تقسیم می شوند. در حال حاضر، ترانسفورماتورهای پرکاربرد، همه ساختارهای هسته هستند. هسته آهنی نوع قلب از یک ستون هسته آهنی جنوبی و یک یوغ آهنی تشکیل شده است. هسته آهنی ترانسفورماتور غوطه‌ور در روغن دارای یک گذرگاه روغن برای خنک کردن هسته آهنی است که گردش روغن ترانسفورماتور را تسهیل می‌کند و همچنین اثر اتلاف حرارت تجهیزات را افزایش می‌دهد.
2. سیم پیچ
سیم پیچ که به عنوان سیم پیچ نیز شناخته می شود، مدار رسانای یک ترانسفورماتور است که از سیم مسی یا آلومینیومی به چندین لایه به شکل استوانه ای پیچیده شده است. 1، سیم پیچ ثانویه در اطراف ستون هسته آهن متحدالمرکز است و برای اهداف عایق، سیم پیچ ولتاژ پایین معمولا در داخل و سیم پیچ ولتاژ بالا در خارج قرار می گیرد. برای اطمینان از عایق بودن بین سیم ها و بین سیم ها و زمین، مواد عایق دور بیرون سیم پیچیده می شود.
3. مخزن سوخت
مخزن روغن پوسته بیرونی یک ترانسفورماتور غوطه ور در روغن است که نه تنها برای نگهداری روغن بلکه برای نصب سایر اجزا نیز خدمت می کند.
4. دستگاه تنظیم فشار
دستگاه تنظیم کننده ولتاژ برای اطمینان از پایداری ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور تنظیم شده است. هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه تغییر می کند، از یک دستگاه تنظیم کننده ولتاژ برای تنظیم شیر تعویض ترانسفورماتور استفاده کنید تا از ولتاژ خروجی پایدار در سمت ثانویه اطمینان حاصل کنید. دستگاه های تنظیم فشار به دو نوع تقسیم می شوند: دستگاه های تنظیم کننده بار و دستگاه های تنظیم کننده بدون بار.
5. سینک حرارتی
رادیاتور بر روی دیواره مخزن روغن نصب می شود و قسمت های بالایی و پایینی از طریق خطوط لوله به مخزن روغن متصل می شوند. زمانی که بین دمای روغن بالا و پایین ترانسفورماتور اختلاف دمایی وجود داشته باشد، همرفت روغن از طریق رادیاتور تشکیل می شود و پس از خنک شدن توسط رادیاتور، دوباره به مخزن روغن می ریزد و در کاهش دمای آن نقش دارد. روغن ترانسفورماتور برای بهبود اثر خنک کننده، می توان اقداماتی مانند خنک کننده خود، خنک کننده هوای اجباری و خنک کننده آب اجباری اتخاذ کرد.
6. بالش روغنی
بالش روغن که به مخزن روغن نیز معروف است. روغن ترانسفورماتور به دلیل تغییرات دما دچار انبساط و انقباض حرارتی می شود و سطح روغن نیز با تغییرات دما افزایش یا کاهش می یابد. عملکرد بالش روغن این است که یک بافر برای انبساط و انقباض حرارتی روغن فراهم کند و مخزن سوخت را همیشه پر از روغن نگه دارد. در عین حال، با بالش روغن، سطح تماس بین روغن و هوا کاهش می یابد که می تواند اکسیداسیون روغن را کاهش دهد.
7. رله گاز
رله گاز که با نام رله گاز نیز شناخته می شود، وسیله حفاظتی اصلی برای خطاهای داخلی ترانسفورماتورها می باشد. در وسط لوله اتصال روغن بین مخزن روغن و بالش روغن نصب می شود. هنگامی که یک خطای جدی در داخل ترانسفورماتور رخ می دهد، رله گاز به قطع کننده مدار متصل می شود و به همان ترتیب خاموش می شود. هنگامی که یک خطای جزئی در داخل ترانسفورماتور رخ می دهد، رله گاز مدار سیگنال خطا را متصل می کند.
8. آستین عایق
آستین های عایق بالا و پایین در پوشش بالایی مخزن روغن ترانسفورماتور قرار دارند. ترانسفورماتورهای روغنی معمولاً از آستین های عایق چینی استفاده می کنند. عملکرد آستین عایق حفظ عایق خوب بین سیم پیچ های سیم پیچ فشار قوی و پایین و مخزن روغن و ثابت نگه داشتن لیدها است.
9. لوله ضد انفجار
لوله ضد انفجار که به نام راه هوایی ایمنی نیز شناخته می شود، بر روی مخزن روغن ترانسفورماتور نصب می شود و خروجی آن با فیلم ضد انفجار شیشه ای آب بندی می شود. هنگامی که یک خطای جدی در داخل ترانسفورماتور رخ می دهد و رله گاز از کار می افتد، گاز داخل مخزن روغن از فیلم ضد انفجار شیشه می شکند و از راه هوایی ایمنی به بیرون پاشیده می شود تا از انفجار ترانسفورماتور جلوگیری کند.