Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток.

Силовой трансформатор может быть представлен состоящим из трех систем:

- системы частей, находящихся при включенном трансформаторе под напряжением (обмотки, контакты переключателей ступеней напряжения, отводы, проходные шины и шпильки вводов, защитные экраны);

- системы заземленных частей (магнитная система со всеми металлическими частями, бак и система охлаждения);

- системы изоляции, разделяющие первые две системы и отдельные части, находящиеся под напряжением.

Изоляция подразделяется на главную и продольную.

Главная изоляция отделяет токоведущие части от заземленных (обмотки от остова и других обмоток). В трансформаторах используется маслобарьерная главная изоляция, которая состоит из масляных каналов или промежутков с барьерами в виде цилиндров бумажно-бакелитовых, из электроизоляционного картона и кабельной бумаги, плоских и угловых шайб.

Подробное представление о конструкции главной изоляции обмоток масляных трансформаторов классов напряжения от1 до 35 кВ дает рис.3.

Изоляция между обмотками ВН и НН выполняется жесткими бумажно-бакелитовыми цилиндрами или мягкими цилиндрами из электроизоляционного картона δ₀₁, δ₁₂ . Цилиндры имеют выступы за высоту обмотки (l_ц1 и l_ц2), которые предохраняют от разряда между обмотками и с обмотки на стержень. Между обмотками ВН соседних стержней устанавливается междуфазная перегородка (δ₂₂) из электроизоляционного картона. Шайбы и прокладки из электроизоляционного картона (δ_ш) изолируют обмотки от ярм.

Ярмо

Рис. 3. Главная изоляция обмоток ВН и НН для испытательных напряжений от 5 до 85 кВ

Главная изоляция обмоток определяется в зависимости от испытательного напряжения ля каждой обмотки и мощности трансформатора по табл. 6 и 7 (4.4 и 4.5 [1]).

Из этих таблиц выбирают следующие параметры (в метрах):

для обмотки НН:

- расстояния обмотки до заземленных частей (стержня, ярма), l₀₁ , а₀₁,

- толщину изолирующих цилиндров между обмоткой НН и стержнем δ_01,

_- выступ цилиндра за высоту обмоток l_ц1,

- расстояние обмотки доизолирующих цилиндров а_ц1;

для обмотки ВН:

- расстояния обмотки до заземленных частей (ярма), l₀₂,

- толщину шайб и прокладок δ_ш,

- изоляционные расстояния между обмотками а₁₂ и а₂₂,

- толщину изолирующих цилиндров между обмоткой НН и ВН δ₁₂,

- толщину междуфазной перегородки (между обмотками ВН разных фаз) δ₂₂ ,

- выступ цилиндра l_ц2

Таблица 6. Главная изоляция. Минимальные изоляционные расстояния обмоток НН с учётом конструктивных требований

Мощность трансформатора, кВА	U исп для НН, кВ	НН от ярма l 01, мм	НН от стержня, мм
δ 01	а ц1	а 01	l ц1
25-250			Картон 2*0,5	–		–
400-630*	5*	Принимается равным найденному по испытательному напряжению обмотки ВН	То же	–		–
1000-2500
630-1600	18; 25 и 35
2500-6300	18; 25 и 35			17,5
630 и выше
630 и выше
Все мощности

* Для винтовой обмотки с испытательным напряжением U_исп = 5 кВ размеры взять из следующей строки для мощностей 1000-2500 кВА.

Таблица 7. Главная изоляция. Минимальные изоляционные расстояния обмоток ВН (СН) с учётом конструктивных требований

Мощность трансформатора, кВА	U исп для ВН (СН), кВ	ВН от ярма, мм	Между ВН (СН) и НН, мм	Выступ цилиндра l ц2, мм	Между ВН (СН) и НН, мм
l 02	δ ш	а 12	δ 12	а 22	δ 22
25-100	18;25 и 35		-		2,5			–
160-630	18;25 и 35		-					–
1000-6300	18;25 и 35		-					–
630 и выше
630 и выше
160-630	85 (прим. 1)
1000-6300	85 (прим. 1)
10000 и выше

Примечания: 1. Для цилиндрических обмоток минимальное изоляционное расстояние а _{12 =} 27 мм. Электростатический экран с изоляцией 3 мм. При расчёте диаметра стержня магнитной системы и реактивной составляющей U _кз принимать а ₁₂ = 30 мм.

2. При наличии прессующих колец расстояние от верхнего ярма l ₀^" принимать увеличенным против данных таблицы для трансформаторов 1000-6300 кВА на 45 мм; для двухобмоточных трансформаторов10 000–63 000 кВА на 60 мм. Расстояние от нижнего ярма l ₀ ^´ и в этих случаях выбирается по таблице.

При классе напряжения 35 кВ и испытательном напряжении 85 кВ в трансформаторах мощностью 1000—6300 кВ-А некоторые изоляционные расстояния могут быть уменьшены, если эти трансформаторы при окончательной сборке на заводе заполняются под вакуумом предварительно просушенным, дегазированным и подогретым до 80-85 °С маслом. В этом случае изоляционные расстояния могут быть приняты:

а₁₂ = 20мм, l₀₂ = 60мм и а₂₂ = 20мм.

Продольная изоляция служит для изоляции разных точек токоведущих частей (различных частей одной и той же обмотки друг от друга). Это изоляция между витками, между слоями витков, между катушками обмотки.

Изоляция между витками обеспечивается собственной изоляцией обмоточного провода.

Междуслойная изоляция может осуществляться изоляционными материалами, осевыми или радиальными масляными каналами или электрическими экранами.

В качестве материалов междуслойной изоляции используется телефонная бумага, кабельная бумага марки К-120 толщиной 0,12мм, электрокартон. Такая изоляция, намотанная во время сборки, выступает за размеры слоя витков для увеличения пути разряда по поверхности.

Ширина масляных каналов рассчитывается для каждой конструкции обмоток в зависимости от теплоотдачи обмотки.

Электрические экраны применяются для защиты обмоток от импульсных перенапряжений, связанных с кратковременным повышением максимального рабочего напряжения (при отключении трансформатора, несимметричном режиме его работы, при прямом ударе молнии или ударе молнии вблизи линии электропередач).

Расчет главной и продольной изоляции проводится как в предварительном расчете трансформатора, так и после окончательного определения его параметров.

---

Дата добавления: 2015-07-11