Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Высоковольтные вводы трансформаторов

Высоковольтные вводы трансформаторов

Оглавление
Высоковольтные вводы трансформаторов
Регулирование электрических полей во вводах
Внешняя изоляция ввода
Внутренняя изоляция ввода

Назначение вводов. Схема конструкции, ее особенности.

Вводы или проходные изоляторы — это изоляционные конструкции, которые используют в местах, где проводник, работающий под напряжением, должен проходить через заземленный металлический корпус трансформатора, реактора, аппарата или через стену или перекрытие здания. Ввод обеспечивает механическое крепление токоведущего проводника и необходимый уровень электрической прочности конструкции.
Устройство ввода простейшей конструкции, установленного на крышке бака масляного трансформатора, схематически показано на рис. 1. Такой ввод состоит из следующих элементов:
· токоведущего стержня (или трубы) — 7, находящегося под рабочим напряжением;
• изоляционного тела 2, обеспечивающего механическое крепление токоведущего стержня и электрическое изолирование его от заземленной крышки бака;
• металлической втулки 3  с фланцем, с помощью которого ввод крепится к крышке бака трансформатора;

простейший проходной изолятор  (ввод)
Рис. 1. Схема конструкции простейшего проходного изолятора (ввода): 1 — токоведуший стержень (труба); 2— изоляционное тело; 3 — втулка; 4 — верхний экран; 5 — нижний экран.
• верхнего экрана 4 выравнивающего электрическое поле у верхнего контактного узла для устранения стримерной короны в воздухе при рабочем напряжении;
• нижнего экрана 5, выравнивающего электрическое поле у нижнего контактного узла для повышения электрической прочности изоляционного промежутка в масле ввод—станка бака трансформатора. Конструкции реальных вводов, особенно высших классов напряжения, значительно сложнее, показанной на рис. 1. Они содержат еще ряд узлов, обеспечивающих необходимые технико-экономические показатели, в том числе высокие эксплуатационные качества. Эти узлы реальных вводов будут описаны ниже. Рассмотрение простейшей конструкции по рис. 1 необходимо для того, чтобы показать принципиально важные особенности всех вводов.
Первая особенность — ввод, как и некоторые другие (но не все) изоляционные конструкции, имеет внешнюю и внутреннюю изоляцию (определение этих понятий — см. ГОСТ 1516.2). Процессы во внешней и внутренней изоляции, определяющие их электрическую прочность, существенно различны, зависят от разных факторов. Поэтому необходимые уровни электрической прочности внешней и внутренней изоляции достигаются разными средствами. Вторая особенность вводов состоит в том, что в исходной, простейшей конструкции электрическое поле сильно неоднородно в радиальном и осевом направлениях. Вследствие этого оказывается невозможным создание вводов на напряжения 110 кВ и более с удовлетворительными габаритами и другими параметрами без применения специальных мер регулирования электрического поля.
Электрическое поле в изоляционном теле между токоведущим стержнем и втулкой на удалении от краев втулки — это поле между соосными цилиндрами, напряженность в котором в радиальном направлении убывает обратно пропорционально радиусу. Поэтому для этого участка отношение максимальной напряженности Емакс к минимальной Емин равно отношению R/r, где R — внутренний радиус втулки; г — радиус токоведущего стержня.
При характерных для реальных вводов значениях отношения R/r, примерно, от 2,5 до 4,0 (при наличии средств регулирования электрического поля) в простейшей конструкции ввода по рис. 1 отношение Емакс/Емт  будет, соответственно, иметь те же значения. Поэтому использование диэлектрических свойств материала изоляционного тела (2 на рис. 1) будет весьма неравномерным по толщине, что приведет к нерациональному увеличению радиальных размеров ввода.
Электрическое поле у краев заземленной втулки ввода по рис. 1 получается резко неоднородным. Напряженность электрического поля непосредственно у краев втулки (в воздухе и в изоляционном теле) может превышать среднюю напряженность в промежутке стержень-втулка в 5—10 раз и более (в зависимости от радиуса скругления кромок втулки). Напряженность здесь имеет значительную нормальную к поверхности изоляционного тела составляющую. По мере удаления от краев втулки в осевом направлении напряженность быстро уменьшается.
Электрическая прочность изоляционного тела на участках около краев втулки из-за резко неоднородного поля оказывается наименьшей. Здесь же в воздухе при относительно низком напряжении возникает коронный разряд, который при рабочем напряжении недопустим, так как является мощным источником радиопомех и оказывает разрушающее воздействие на изоляционное тело ввода.



 
« Выполнение регулировочных ответвлений при изготовлении обмоток   Газовое реле РГЧЗ-66 и работа элементов реле при повреждениях силового трансформатора »
электрические сети