Трансформатор
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ф Ъ
Ф
I
М
/, а .- (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 091078 (21) 2672018/24-07 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет
Опубликовано 230980. Бюллетень Н9 35
Дата опубликования описания 230980 (51)М. Кл.
H 01 F 27/34
Государственный «омитет
СССР по делам изобретений и от«рытий (53) УДК б21.314.212 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В.М. Суханов, В.С. Курбатов, В.П. Иванов „А.К -:Лоханин и В. В. Суханов (71) Заявитель (54 ) ТРАНСФОРМАТОР
Изобретение относится к трансформаторам, в частности к мощным силовым высоковольтным и сверхвысоковольтным трансформаторам.
Известны трансформаторы, в кото- 5 рых для увеличения электрической прочности главной маслобарьерной изоляции и для улучшения емкостного распределения напряжения использованы электростатические экраны, 10 устанавливаемые на стержни магнитопровода под первые рбмотки и не соединяемые с обмоткой 1) . Он также может и еть потенциал земли, величина которого определяется емкостной связью обмоток, магнитопровода и экрана.
При таком конструктивном исполнении трансформатора улучшается емкостное распределение напряжения, 20 ,экран частично облагораживает поле, однако не облагораживает электрическое поле на торце обмотки с линейным выводом, так как экран не облегает торцовую, часть обмоток. 25
Известен также трансформатор, содержащий маг н ито пров од н а с те ржи ях которого установлены обмотки с емкостными кольцами, размещенными у линейного вывода на краю обмотки, 30
2 межобмоточную изоляцию в виде цилиндров и угловых шайб и злектроста тическ ие экраны„облегающие цилиндрическ ие поверхности и торцы обмоток и гальв анически соединенные с ней (2) . Экрану сообщается потенциал емкостного кольца. Он облагораживает поверхность обмотк и, благодаря чему изоляционный промежуток бумажно-масляной изоляции выбирается для облегченных условий.
К числу недостатков такой конструкции трансформаторов относ итс я то, что электростат ический экран используется только для обмоток слоевого типа. Экран не подразделяет изоляционный промежуток и не регулирует напряженность электрического поля в нем, а только облагораживает ту поверхность, которую он облегает (в данном случае — внут-! реннюю поверхность обмотк и и емкостное кольцо), что ограничивает воэможности по уменьшению изоляционного промежутка.
Целью изобретения является снижение материалоемкости за счет уменьшения межобмоточных изоляционных омежутков путем повышения электриеской прочности изоляции.
7658 94
С этой целью в изнестном транс. форматоре, содержащем магнитопровод, на стержнях которого установлены обмотки с емкостными кольцами, раз" мещенными у линейного вывода на краю обмотки, межобмоточную изоляцию в виде цилиндров и угловых шайб и электростатиче кие экраны, облегающие цилиндрические поверхности и торцы обмоток и гальванически соединенные с ней, экраны расположены с интервалами, равными 3-1 0% размера
1о межобмоточной изоляции, и первый от обмотки экран удален от обмотки и емкостного кольца на то же расстояние и гальванически соединен с одной из секций входной зоны обмотки, а 15 последующие экраны гальванически соединены = секциями обмотк и в по аЛедующих зонах обмотки, электростатический экрай может быть выполнен в виде полого тороида, охватывающего QQ часть обмотки.
На фиг. 1 изображена фаза трансформатора с несколькими электростатическими экранами; на фиг. 2 фаза трансформатора с одним тороидным электростатическим экраном.
Мощный силовой высоковольтный трансформатор (см.фиг.1) содержит магнитопронод 1, обмотки 2, размещенные на стержнях магнитопровода 1 и снабженными емкостными кольцами 3, установленными на торцах обмотки у линейного вывода 4, маслобарьерную
® изоляцию 5 и электростатические экраны 6, установленные на обмотках высшего напряжения.
Изоляционный промежуток ñ между обмотками, например, низшего и высшего напряжений (или между стержнем магнитопровода и первой от стержня обмоткой)разбивается электростатичес- 4() кими экранами б на ряд промежутков.
Первый экран б устанавливается на расстоянии от обмотки и емкостного кольца, соответствующем 3-10% размера изоляции мехЯф. обмотками. . 45
Расстояние между последующими экранами также равно 3-10% размера межобмоточной изоляции.
Экраны б гальнанически соединяются .с обмоткой, например, в месте перехода из секции. в. секцию.
Первый экран 6 гальнанически соеди-. нен с обмоткой во входной зоне, удаленной от линейного вывода на 5-15 секций, что обеспечивает ему потенциал
90-80% от потенциала емкостного кольца.
Последующие экраны гальванически соединяются с обмоткой в последующих зонах через 5-15 секций.
Каждому экрану 6 сообщается свой gp потенциал, убывающий по величине от первого. Йапример, когда линейный вывод 4 расположен на торце (на краю) обмотки (а не в середине) емкостное кольцо 3, соединенное с последним, 6 имеет потенциал, равный 100% потенциала линейного вывода (при всех видах воздействия) . Таким образом первому экрану сообщается потенциал равный 1 ООЪ - д U = 90-85%, нторому
100% — a Uz = 70-65% и т.д. Причем
gU< Ъ aU>, U> 7 U и т.д*
Величина потенциала и место присоединения экрана для каждого типа трансформатора подлежит расчету.
На каждый промежуток между экранами б воздействует разность потенциалон, э ад ав аемая обмотк ой, вел ичина которых зависит от класса изоляции обмотки и материалов изоляционного. промежутка.
Для циркуляции хладагента в экранах в части экрана, обращенной к емкостному кольцу и расположенной между секциями обмотки, имеются отверстия.
В конструкциях трансформаторов с линейным выводом на краю обмотки (см. фиг. 2) в некоторых случаях, например, когда конец (край) обмотки имеет большое значение испытательных напряжений, целесообразно выполнять первый от обмотки электростатический экран 6 в ниде полого тороида, который также, как и вышеописанный, гальнанически соединяется с обмоткой в зоне, удаленной от линейного вывода на 5-15 секций, и имеет потенциал, равный (100% — Выполненные исследования показали, что устанонк а электростат ическ их экранов, выполненных согласно изобретению, позволяет ныравнив ать электрическое поле в промежутке емкостное кольцо — экран за счет сообщения экраном заданного значения потенциала, что позволяет снизить электрическую напряженность в этом промежутке и, следовательно, уменьшить его размеры. Так как радиус закругления экрана больше радиуса закругления емкостного кольца, то промежуток обмотка низшего напряжения — обмотка среднего напряжения (или другая), как и промежуток прессующее кольцо (или остов) — электростатический экран может быть также уменьшен. Снижение напряженности о ышеуказанных изоляционных промежутко повышает надежность трансформаторов, а уменьшение размеров межобмоточных изоляционных прсцнежутков снижает раси ход меди на 5%, стали электротехнической на ЗЪ, а это, в свою очередь, обеспечивает снижение потерь холос-. того хода и короткого замыкания на 5В. Формула изобретен ия 1. Трансформатор, содержащий маг.— нитопровод, на стержнях которого ус. 765894 Заказ 6521/49 Подписное ВНИИПИ Тираж 844 тановлены обмотки с емкостными кольцами, размещенными у линейного вывода на краю обмотки, межобмоточную изоляцию в виде цилиндров и угловых шайб, и электростатические экраны, облегающие цилиндрические поверхности и торцы обмоток и гальванически соединенные с ней, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет уменьшения изоляционных промежутков путем повыаения электрической прочности изоляции, экраны расположены с интервалами, равными 3-1 ОЪ размера межобмоточной изоляции, и первый от обмотки экран удален от обмотки и емкостного кольца на то же расстояние и гальванически соединен с одной из секций входной зоны обмотк и, а последующие экраны гальв анически соединены с секциями обмотки в последуккцих зонах обмотк и. 2. Трансформатор по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что электростатический экран выполнен в виде полого тороида, охватывающего часть обмотки. ! О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сапожников A.В. Конструирование трансформаторов. ГЭИ, 1 959, с. 122. 2. Патент Австрии Р 214 008, 15 кл. 21 d 97, 1961. Филиал ППП Патент, г. ужгород,ул.Проектная,4
