Трансформатор для высоковольтных установок с газовой изоляцией

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (19) (П) З(58 H 01 F 31/00

ГОсудАРстВенный кОмитет сссР по делАм изОБРетений и ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3367328/24-07 (22) 23.12.81 (46) 15.09.83. Бюл. Р 34 (72) В.К. Килевой (71) Всесоюзный научно-исследователь -, ский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторостроения (53) 621.314.213.1 (088.8) (56 ) 1. Патент ФРГ Р 906826, кл. 21 32 49, 1943.

2. Патент ФРГ М 245056, кл.. Н 01 F 40/04, 1974. (54 ) (57 ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ВЫСОКО BOJIbTHblX УСТАНОВОК С РАЗОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, срдержащий бак, заполнениый изоляционным газом под давлением и,имеющий фланец для подсоедийения к установке, магнитопровод с низковольтной и высоковольтной обмотками, изоляцию между ними, промежуточные экраны цилиндрической формы и полый высокопотенциальный экран, имеющий потенциал высоковольтной обмотки, .отличающийся тем, что, с целью экономии материалов при использовании его в качестве разделительного в высоковольтных установках, высоковольтная обмотка расположена внутри полого высокопотенциального экрана, а. промежуточные экраны установлены в межобмоточной изоляции, выполненной конденсаторного типа в виде чередующихся слоев электроизоля-@

C ционного и проводящего материалов.

1042090

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании разделительных трансформаторов индуктивного типа с газовой изоляцией для высоковольтных установок.

Разделительные трансформаторы на-. ходят широкое примЕнение в установках, где необходимо напряжение сравнительно небольшой величины "передать" из низковольтных в,высоковольт-10 ные цепи и. наоборот (например, в образцовых установках для испытаний трансформаторов тока и напряжения ).

Такие трансформаторы характеризуются тем, что их высоковольтная обмотка 15 должна быть изолирована îr низковольтной обмотки и заземленных частей на напряжение, в десятки и даже сотни раз превышающее напряжение самих обмоток. Это вызывает дополз нительные трудности Как. при проектировании, так и при подсоединении их к высоковольтным установкам, особенно в настоящее время, когда на практике находят широкое применение высоковольтные установки с газовой изоляцией.

Известнц различные конструкции индуктивных трансформаторов, которые могут использоваться в качестве разделительных в высоковольтных установках. Такие трансформаторы могут быть выполнены,в частностир в виде магнитопровода с обмотками йизкого и высокого напряжения,помещенного в фарфоровый кожух. B верхней,35 части трансформатора установлены вы- воды обмотки высокого напряжения, а . в нижней части — выводы обмотки низкого напряжения. Выводы подсоединяются к источнику питания j1), 40

Для подсоединения высоковольтных выводов к высоковольтной установке с газовой изоляцией используют дополнительный .высоковольтный ввод, кото-, рый. герметично прикрепляется к уста- 45 новке ° Это требует дополнительных вложений (дорогостоящий высоковольтный ввод ), увеличения трудозатрат ,при монтаже значительного увеличения габаритов высоковольтной .установки с газовой изоляцией.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является конструкция индуктивного трансформатора высокого напряжения с газовой изоляцией, содержащего бак, заполнен-55 ный изоляционным газом под давлением, магнитопровод, низковольтную и высоковольтную обмотки, разделенные изоляцией, причем высоковольтная обмотка секционирована одним или несколь. Щ кими цилиндрическими экранами, выступающими за ее торцы, и высокопотенциальный экран, коаксиально охваты"

;вающий высоковольтную обмотку и ИМеющий ее потенциал. Один конец высоковольтной обмотки изолирован, а другой заземлен, вследствие чего межобмоточный промежуток не в состоянии выдержать высокие и сверхвысокие напряжения без его значительного увеличения (2 3.

Расположение полого вы"окопотенциального экрана коаксиально высоковольтной обмотке не позволяет обеспечить равномерную напряженность электрического поля в изоляции между обмотками, так как в этом случае . он экранирует только наружную поверхность высоковольтной обмотки; торцо,вые и внутренняя ее поверхности не экранируются и создают повышенную напряженность поля между обмотками и между обмотками и частями металлоконструкцией. Полый экран с достаточно большими радиусами закруглений, коаксиально охватывающий высоковольтную обмотку, способствует равномерному распределению электрического поля по ее наружному диаметру. Однако его полость, размеры которой достаточно большие, не заполнена активными материалами, что значительно увеличивает габаритные размеры трансформатора и его материалоемкость, а конструк- ция межобмоточной изоляции не обеспечивает необходимой электрической прочности способной выдержать высокие

I и сверхвысокие напряжения, действующие между обмотками разделительного трансформатора в высоковольтных установках с-газовой изоляцией.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и материалоемкости при использовании трансформатора для высо ковольтных установок в. качестве разделительного.

Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе для высоковольтных установок с газовой изоляцией, содержащем.бак, заполненный изоляционным газом под давлением и имеющий фланец для подсоединения к установке, магнитопровод с низко вольтной и высоковольтной обмотками, изоляцию между ними, промежуточные цилиндрические экраны и полый высокопотенциальный экран, имеющий потенциал высоковольтной обмотки, высоковольтная обмотка расположена внутри полого высокопотенциального экрана, а промежуточные экраны установлены в межобмотбчной изоляции конденсатор:ного типа, выполненной в виде чередующихся слоев эпектроизоляционного а проводящего, материалов.

Особенностью разделительных трансформаторов является то, что номинальное напряжений их высоковольтной обмотки величина сравнительно йебольшая (100"5000 В ), следовательно и число виТков в ней тоже небольшое, что и позволяет разместить ее в по104.2090

1 . Составитель В. Мясникова

Техр4д Ж.Кастелевич Корректор М.Демчик

Редактор Т. Парфенова Заказ 7138/53 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретвний и открытий

113035, Москва, Ж-35-, Раушская наб., д. 4/5 ю в

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 лом экране и.получить уменьшение размеров и матариалоемкости трансформа" тора не только за счет использования. пространства пустотелого экрана, нр и за счет получения равномерной напряженности в межобмоточной изоляции. Применение .конденсаторной межобмоточной изоляции, выполненной в виде чередующихся слоев электроизоля" ционного и проводящего материалов, а также одного илй нескольких проме- 10 жуточных экранов, расположенных в межобмоточной изоляции и акоиально выступающих за ее торцы, позволяют получить еще более равномерное рас- пределение напряженности электричес- 15 кого поля вдоль изоляции, что и обеспечивает сравнительно небольшие изоляционные расстояния при достаточно большйх рабочих напряжениях (100800 кВ ). 20

На чертеже;" изображен трансформа.-. тор, разрез. . Трансформатор содержит бак 1, .за-. полненный изоляционным газом под. давлением, магнитопровод 2 с расположенными на нем обмоткой 3 низкого " ., напряжения и высоковольтной обмоткой 4; помещенной в полый экран. 5 с достаточно большими радиусами закруглений. Юля удобства монтажа об-. мотки 4 в экране 5, экран может быть выполнен из двух частей с продольным или поперечном разрезом.

Один конец 6 обмотки .4 имеет гальваническую связь 7 с экраном 5, а вто.рой конец 8 изолирован на номиналь- 35 ное ее напряжение. Между обмотками

3 и 4 расположена конденсаторная изоляция, выполненная.в виде чередущихся слоев 9 и 10 из электроизоля- .. ционного и электройроводящего . 40 ,материалов соответственно. Электропроводящий слой 10 может быть выпол-: нен, например, из Фольгового мате- . риала, схватывающего электроизоляционный материал 9 и не выступающегс 45 за его торцы., В качестве электроизоляционного материала может быть использована кабельная бумага, синтетическая пленка и т.д..

В.междуобмоточной изоляции расположены один или несколько промежуточ-. ных экранов 11 цилиндрической формы с краями, выступающими за торцы изоляции. Края экранов 11 имеют форму тора, выполненного, например, из трубы и прикрепленного к экрану с помощью пайки, клепки,и т.п..

Фланцем 12 на баке 1 трансформатор через воронкообразный иЗолятор 13 герметично подсоединяется к кожуху высоковольтной установки 14 с газовой изоляцией, внутри которой расположен высокопотенциальный.элемент 15, в .рассечку которого через выводы .16 подсоединены концы 6 и 8

BblcoKoBoJIbTHoA обмотки 4. Отводы от низковОльтной обмотки 3 через выводы 17 выведены на наружную поверхность бака 1.

Расположение высоковольтной обмотки внутри полого высокопотенциального экрана и выполнение.межобмоточной изоляции конденсаторного типа позволяет уменьшить габариты и расход материалов.при значительном увеличении электрической прочности, изоляционных промежутков, что и дает возможность использовать индуктивный трансформатор в качестве разделительного в высоковольтных устанонках. Кроме того, сокращаются площади, занимаемые как самими траисформаторами, так и высоковольтной установкой в целом; увеличивается безопасность обслуживающего персо- нала от поражения высоким напряжением и от воздействия-сильного электрического поля, так как высокопотенциальные части трансформатора и установки находятся внутри заземленных металлических корпусов.