Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток

Силовой трансформатор может быть представлен состоящим из трёх систем:

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

- системы заземлённых частей (магнитная система со всеми металлическими деталями, бак и система охлаждения);

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

Изоляция подразделяется на главную и продольную. Главная изоляция отделяет токоведущие части от заземлённых, а продольная служит для изоляции разных точек токоведущих частей (витков, слоёв обмотки и т. п.).

В трансформаторах используется маслобарьерная главная изоляция, состоящая из комбинации масляных каналов или промежутков с барьерами в виде бумажно-бакелитовых, электрокартонных и кабельно-бумажных цилиндров, плоских и угловых шайб.

 

Таблица 2.6

Основные свойства и условия применения различных типов обмоток масляных трансформаторов

Тип обмотки

Применение на стороне

Основные достоинства

Основные недостатки

Материал обмоток

Пределы применения, включительно

Число параллельных проводов

Схема регулирования напряжения

основное

возможное

мощность трансформатора, кВ·А

по току на стержень, А

по напряжению, кВ

по сечению витка, мм^2

Цилиндрическая одно- и двухслойная из прямоугольного провода

НН

ВН

Простая технология изготовления, хорошее охлаждение

Малая механическая прочность

медь

до 630

от 15 до 800

до 6

от 5,04 до 250

от 1 до 8

алюминий

до 630

от 10 до 650

до 6

от 6,39 до 300

Цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода

ВН

НН

Простая технология изготовления, хорошее заполнение окна магнитной системы

Уменьшение поверхности охлаждения по сравнению с обмотками с радиальными каналами

медь

от 630 до 63000

от 15 до 1200

10 и 35

от 5,04 до 400

от 1 до 8

Рис. 3.2 а-в

алюминий

до 25000

от 10 до 1200

10 и 35

от 6,39 до 500

Цилиндрическая многослойная из круглого провода

ВН

НН

Простая технология изготовления

Ухудшение теплоотдачи и уменьшение механической прочности с ростом мощности

медь

до 630

От 0,3 до 100

до 35

от 1,094 до 42,44

Рис. 3.2 а-в

алюминий

до 630

от 2 до 135

до 35

от 1,37 до 50,24

(см. продолжение табл. 2.6)

 

Таблица 2.6 (продолжение)

Тип обмотки

Применение на стороне

Основные достоинства

Основные недостатки

Материал обмоток

Пределы применения, включительно

Число параллельных проводов

Схема регулирования напряжения

основное

возможное

мощность трансформатора, кВ·А

по току на стержень, А

по напряжению, кВ

по сечению витка, мм^2

Винтовая одно-, двух- и многослойная из прямоугольного провода

НН

-

Высокая механическая прочность, надежная изоляция, хорошее охлаждение

Более высокая стоимость по сравнению с цилиндрической

медь

от 160 и выше

от 300 и выше

до 35

от 75 и выше

12 и более

алюминий

от 100 и выше

от 150 и выше

до 35

от 75 и выше

Непрерывная катушечная из прямоугольного провода

ВН

НН

Высокая электрическая и механическая прочность

Необходимость перекладки половины катушек при намотке

медь

от 160 и выше

от 15 и выше

от 3 до 220

от 5,04 и выше

3-5

алюминий

от 100 и выше

от 10 и выше

от 3 до 220

от 6,39 и выше

Цилиндрическая многослойная из алюминиевой ленты

НН

-

Простая технология изготовления, хорошее охлаждение, хорошее заполнение окна

Малая механическая прочность в радиальном направлении

алюминий

от 160 до 1000

от 100 до 1500

до 1 кВ

от 100 до 1000

 

δш

δш

Ст ержень

Структура главной изоляции масляных трансформаторов классов напряжений от 1 до 35 кВ (испытательные напряжения от 5 до 85 кВ) показана на рис. 2.3.

Ярмо

Стержень

Ярмо

 

Рис. 2.3 Главная изоляция обмоток НН и ВН трансформаторов классов напряжений от 1 до 35 кВ

 

Изоляция между обмотками ВН и НН выполняется жесткими бумажно-бакелитовыми цилиндрами или мягкими из электроизоляционного картона. Размеры выступов цилиндров за высоту обмоток ( и ) обеспечивают отсутствие разрядов по поверхности цилиндра между обмотками и с обмоток на стержни магнитопровода. Изоляция обмоток от ярма при испытательном напряжении 85 кВ усиливается шайбами и подкладками из электроизоляционного картона. Между обмотками ВН соседних стержней устанавливается междуфазная перегородка из электроизоляционного картона. Значения размеров главной изоляции обмоток НН и ВН указаны в табл. 2.7 и 2.8.

Продольная изоляция обмоток будет рассмотрена в разделе «Расчет обмоток НН и ВН».

Таблица 2.7

Главная изоляция.