油浸式高压试验变压成器结构及工作原理

一、主要结构与部件

1. 铁芯
   通常采用单相、单柱式结构，由优质冷轧硅钢片叠制而成，可有效减小空载电流和损耗。
2. 绕组
   • 低压绕组（输入绕组）：靠近铁芯布置，匝数少、导线粗，用于连接电源。
   • 高压绕组（输出绕组）：位于低压绕组外侧，匝数极多、导线细，是产生高电压的核心部件。
   • 仪表绕组（可选）：可提供与高压成比例的低电压，且电压等级安全，用于连接电压表进行测量。
3. 绝缘油
   • 作用：具备绝缘功能，可隔离高低压绕组与铁芯、油箱；具备散热功能，能将设备运行中产生的热量传导出去；具备灭弧功能，可在发生内部放电时抑制电弧。
   • 类型：通常选用 25 号或 45 号变压器油，要求具备高绝缘强度、良好的稳定性和流动性。
4. 油箱及附件
   • 油箱：采用钢板焊接制成，具备密封性能，可提供机械支撑并盛放绝缘油。
   • 油枕（储油柜）：用于调节油量，减少油与空气的接触面积，延缓油的老化速度。
   • 高压套管：可将高压引线从油箱内安全引出至外部，其绝缘等级需与最高试验电压相匹配，是设备外观上最突出的部件。
   • 低压套管 / 接线端子：用于输入电源和连接仪表。
   • 接地端子：用于保障设备和操作人员的安全。
   • 油位计：用于观察油箱内的油面高度。
   • 起重吊环：方便设备的搬运。

二、工作原理

1. 低压工频电源（如 380V）接入低压绕组，产生交变磁通。
2. 磁通通过铁芯耦合到高压绕组。
3. 根据匝数比公式：高压输出电压 = 输入电压 × (高压绕组匝数 / 低压绕组匝数)，在高压绕组两端感应出高电压。
4. 感应产生的高压通过高压套管引出，施加到被测试品上。

三、优势与缺点

（一）优势

1. 绝缘性能极佳：绝缘油的介电强度远高于空气，可使设备体积相对紧凑。
2. 散热能力强：通过油循环可有效带走热量，允许设备较长时间持续运行。
3. 过载能力强：相比干式试验变压器，能够承受短时过载。
4. 可靠性高、寿命长：密封结构设计，绝缘油可保护绕组，使其不易受潮和氧化。
5. 输出电压波形好：输出电压为工频正弦波，符合相关标准的试验要求。

（二）缺点

1. 体积重量大：绝缘油和钢制油箱的使用，导致设备整体非常笨重，移动不便。
2. 维护复杂：需要定期检查油位和油质，包括开展耐压、介损试验等，必要时需对绝缘油进行过滤或更换。
3. 存在漏油风险：密封部件老化后可能导致漏油，不仅会污染环境，还会影响设备的绝缘性能。
4. 防火要求高：绝缘油具有可燃性，存在火灾隐患，尽管目前多采用难燃油，但风险仍高于干式试验变压器。
5. 运输存放限制：运输和存放过程中通常要求保持直立状态，倾斜可能导致内部构件受力不均，或使绕组等部件露出油面。