S20油浸式變壓器是一種高效節(jié)能的電力設(shè)備，其核心組成包括鐵芯、繞組、絕緣油、油箱、散熱器、分接開(kāi)關(guān)、保護(hù)裝置及輔助部件。以下從結(jié)構(gòu)、功能及材料特性三方面詳細(xì)解析其組成：

　　一、核心結(jié)構(gòu)組件

　　1. 鐵芯

　　功能：作為磁路通道，將一次側(cè)的電能通過(guò)電磁感應(yīng)傳遞至二次側(cè)。

　　材料：采用高導(dǎo)磁率冷軋硅鋼片(如30ZH120、35ZH130)，厚度通常為0.23~0.35mm，表面涂覆絕緣漆以減少渦流損耗。

　　結(jié)構(gòu)：由硅鋼片疊裝成“日”字形或“口”字形框架，通過(guò)螺栓緊固，確保機(jī)械強(qiáng)度與低空載損耗。

　　節(jié)能特性：S20系列鐵芯損耗較S13系列降低約15%~20%，符合GB 20052-2020《電力變壓器能效限定值及能效等級(jí)》一級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)。

　　2. 繞組

　　功能：作為電路通道，實(shí)現(xiàn)電壓變換與電能傳輸。

　　材料：

　　高壓繞組：采用高強(qiáng)度漆包圓銅線(如QZY-2/180)或紙包銅扁線，耐壓等級(jí)≥10kV。

　　低壓繞組：使用銅箔或紙包銅扁線，電流密度控制在2~3A/mm2，以降低負(fù)載損耗。

　　結(jié)構(gòu)：

　　層式繞組：適用于低壓大電流場(chǎng)景，通過(guò)多層絕緣紙隔離，增強(qiáng)短路承受能力。

　　餅式繞組：高壓側(cè)常用，由多個(gè)油道餅單元串聯(lián)，優(yōu)化散熱性能。

　　節(jié)能特性：繞組電阻設(shè)計(jì)優(yōu)化，負(fù)載損耗較S13系列降低約10%~15%。

　　二、絕緣與冷卻系統(tǒng)

　　1. 絕緣油

　　功能：

　　電氣絕緣：擊穿電壓≥35kV/2.5mm，確保繞組間及對(duì)地絕緣。

　　散熱冷卻：通過(guò)油循環(huán)將鐵芯與繞組產(chǎn)生的熱量傳遞至散熱器。

　　滅弧防電暈：抑制局部放電，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

　　材料：采用25#礦物絕緣油(符合GB 2536-2011)，或環(huán)保型天然酯絕緣油(可生物降解，燃點(diǎn)>300℃)。

　　維護(hù)：需定期檢測(cè)油質(zhì)(如酸值、微水含量)，必要時(shí)進(jìn)行過(guò)濾或換油。

　　2. 油箱與散熱器

　　油箱：

　　功能：容納絕緣油與核心部件，承受機(jī)械應(yīng)力與環(huán)境影響。

　　材料：Q235B低碳鋼板，厚度4~6mm，表面噴砂處理后涂裝環(huán)氧富鋅底漆，防腐等級(jí)C4(ISO 12944)。

　　結(jié)構(gòu)：波紋片式油箱(自動(dòng)補(bǔ)償油體積變化)或平板式油箱(配儲(chǔ)油柜)。

　　散熱器：

　　功能：通過(guò)自然對(duì)流或強(qiáng)迫風(fēng)冷(配風(fēng)扇)加速油溫降低。

　　類型：

　　片式散熱器：由多組平行散熱片組成，散熱面積大，適用于中小容量變壓器。

　　管式散熱器：鋼管焊接成網(wǎng)格狀，強(qiáng)度高，常用于大容量或高海拔地區(qū)。

　　三、電壓調(diào)節(jié)與保護(hù)裝置

　　1. 分接開(kāi)關(guān)

　　功能：通過(guò)改變繞組匝數(shù)比，調(diào)整輸出電壓(±5%或±2×2.5%)。

　　類型：

　　無(wú)載分接開(kāi)關(guān)：需停電操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

　　有載分接開(kāi)關(guān)(如MR、ABB品牌)：可帶負(fù)荷切換，適用于電壓波動(dòng)頻繁場(chǎng)景。

　　材料：觸頭采用銀氧化鎘合金，接觸電阻≤50μΩ，耐電弧燒蝕。

　　2. 保護(hù)裝置

　　氣體繼電器(瓦斯繼電器)：

　　功能：檢測(cè)內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或油流速度，觸發(fā)輕瓦斯報(bào)警或重瓦斯跳閘。

　　安裝位置：油箱與儲(chǔ)油柜連接管路中，傾斜度1%~1.5%。

　　壓力釋放閥：

　　功能：當(dāng)內(nèi)部壓力超過(guò)0.5bar時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，防止油箱爆裂。

　　動(dòng)作壓力：0.5±0.05bar，復(fù)位壓力≥0.3bar。

　　溫度計(jì)：

　　類型：鉑電阻(Pt100)或熱電偶，監(jiān)測(cè)上層油溫，報(bào)警值通常設(shè)為95℃。

　　四、輔助部件

　　套管：

　　功能：將繞組引線引出油箱，保持電氣絕緣。

　　類型：

　　純瓷套管：適用于10kV及以下電壓等級(jí)，耐壓≥42kV/1min。

　　電容式套管：用于35kV及以上電壓，內(nèi)部填充SF6氣體或絕緣油。

　　油位計(jì)：

　　功能：指示油箱內(nèi)油位高度，防止缺油或溢油。

　　類型：磁力式或玻璃管式，刻度清晰，耐油腐蝕。

　　接地螺栓：

　　功能：連接變壓器外殼與接地網(wǎng)，確保人身安全。

　　規(guī)格：M12及以上，接地電阻≤4Ω。

　　五、S20系列技術(shù)升級(jí)點(diǎn)

　　鐵芯疊片工藝：采用階梯接縫技術(shù)，減少磁阻與空載損耗。

　　繞組繞制方式：高壓繞組采用分段層式結(jié)構(gòu)，優(yōu)化電場(chǎng)分布，降低局部放電。

　　油箱密封設(shè)計(jì)：使用激光焊接技術(shù)替代傳統(tǒng)鉚接，泄漏率≤0.01%/年。

　　智能監(jiān)測(cè)接口：預(yù)留RS485或光纖通信接口，可集成溫度、局放等在線監(jiān)測(cè)模塊。

　　六、典型應(yīng)用場(chǎng)景

　　額定容量：30~3150kVA

　　電壓等級(jí)：10kV/0.4kV(常見(jiàn))或35kV/10kV

　　使用環(huán)境：

　　海拔≤1000m(高海拔需降容使用)

　　環(huán)境溫度-25℃~+40℃

　　相對(duì)濕度≤90%(25℃時(shí))

　　適用行業(yè)：城市配電網(wǎng)、工業(yè)園區(qū)、新能源電站(如光伏、風(fēng)電升壓站)