Обмотка индукционного устройства высокого напряжения

 

1. ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОГО УСТРОЙСТВА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ с линейным вводом, содержащая изолированные концентрические витки, образующие катущки, разделенные межкатушечными каналами, и дугообразные электроды, расположенные между витками катушки и соединенные параллельно, отличающаяся тем. что, с целью сокращения материалоемкости за счет уменьшения перенапряжений на межкатушечных каналах, в частях катушки, образованных средней окружностью и крайними витками, количество дугообразных электродов одинаковое. 2.Обмотка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью выравнивания толщины обмотки , дугообразные электроды смещены один относительно другого. 3.Обмотка по пп. 1 и 2 отличающаяся тем, что электроды выполнены в виде ленты из фольги, намотанной на участок витка катушки, а соединения с соседними электродами образованы в местах их касания. 4.Обмотка по пп. 1-3, отличающаяся тем, что по мере удаления катушки от линей (Л ного ввода длина электрода по дуге витка в каждой последующей катушке меньше на 40-70° длины электрода предыдущей катушки.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(д) Н 01 F 27/35

ЭСКГОР ид р

13 .." !3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3НВ,!!ФИЕСТА

2!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3619667/24-07 (22) 13.07.83 (46) 23.06.85. Бюл. № 23 (72) P П. Долюк, 3. М. Белецкий, А. И. Савченко, В. М. Суханов, В. Н. Юшкин и Н. Ф. Андросов (71) Всесоюзный ордена Дружбы народов научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформ аторостроения (53) 621.314.2! (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 982107, кл. Н 01 F 27/28, 1981. (54) (57) 1. ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОГО

УСТРОЙСТВА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ с линейным вводом, содержащая изолированные концентрические витки, образующие катушки, разделенные межкатушечными каналами, и дугообразные электроды, расположенные между витками катушки и соединенные параллельно, отличающаяся тем, „„SU„„1163369 А что, с целью сокращения материалоемкости за счет уменьшения перенапряжений на межкатушечных каналах, в частях катушки, образованных средней окружностью и крайними витками, количество дугообразных электродов одинаковое.

2. Обмотка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью выравнивания толщины обмотки, дугообразные электроды смещены один относительно другого.

3. Обмотка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что электроды выполнены в виде ленты из фольги, намотанной на участок витка катушки, а соединения с соседними электродами образованы в местах их касания.

4. Обмотка по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что по мере удаления катушки от линейного ввода длина электрода по дуге витка в каждой последующей катушке меньше на 40 — 70 длины электрода предыдущей катушки.

1163369

Изобретение относится к электротехнике, к обмоткам высоковольтных трансформаторов и реакторов, подвергающихся действию грозовых перенапряжений.

В высоковольтйых обмотках индукционных устройств с электродами между концентрическими витками необходимо найти такое взаимное размещение электродов и витков в катушке, чтобы получить эффективное снижение перенапряжений на катушке при минимально возможном напряжении между электродом и витком и между электродами соседних катушек, без соединения электрода с линейным вводом обмотки получить условия, эквивалентные такому соединению.

Цель изобретения — сокращение материалоемкости обмотки за счет уменьшения перенаппяжений на межкатушечных каналах, На фиг. 1 показаны две катушки обмотки, сечение; на фиг. 2 — вариант катушек обмотки с экранами из фольги, намотанными

HB витках катушек; на фиг. 3 — то же, вид сверху; на фиг. 4 — — вариант обмотки с электродами, длина которых меньше длины полувитка, вид сверху; на фиг. 5 — схема замещения катушки обмотки; на фиг. 6 — предлагdE .ìdÿ обмотка, вид сбоку; на (риг. 7 — линия для намотки обмотки.

1(атушка (фиг. 1) содержит изолированные витки 1 — 16, дугообразные элеитродь 17, расположенные между витками так, что их количество в частях между средней окружностью 18 и крайними витками и 8 одинаковое и соединенные между собой соединениями 19 в радиальном направлении.

Соединения 19 размещены в части канала 20, примыкающей к межкатушечному переходу 21, перекрывающему данный канал, и закрыты межкатушечной прокладкой, которая дистанцирует катушки и одновременно служит усиленной изоляцией соединений.

Соединения 19 можно выполнить, например, путем нанесения электропроводного клея, тонкого слоя металла или способом скрутки соседи их концов, электродов.

Длина каждого дугообразного электрода меньше длины витка, так как при большей длине возможно короткое замыкание электродов по витку и образование короткозамкнутого витка, что недопустимо.

В другом варианте (фиг. 2 и 3) катушка ,обмотки содержит изолированные витки 1—

16, причем каждый виток состоит из проводника 22, изолированного изоляцией 23, дугообразные электроды 17, размещенные симметрично относительно средней окружности катушки и выполненные в виде ленты фольги 24, намотанной на участок 25 витка, соединения дугообразных электродов 17, образованные в местах их касания. На дугообразных электродах 17 может находиться слой изоляции, поэтому места их соединения (касания) должны быть очищены от изоляции. Как правило, для создания электрических контактов концы участков фольги

5

55 на соседних витках катушки соединяют между собой, сгибая их вместе.

Вмотка электродов в витки увеличивает продольную емкость катушки, снижая длину дугообразных электродов. Длина дугообразного электрода зависит от электрической емкости, которую необходимо добавить в катушки, чтобы получить уменьшенное импульсное перенапряжение между катушками. Длина дугообразного электрода зависит также от класса напряжения обмотки: чем выше класс напряжения, тем участок 25 намотки электрода длиннее.

В варианте обмотки на фиг. 4 длины дугообразных электродов меньше длины подвитка и для обеспечения одинаковой ширины катушки дугообразные электроды смещены вдоль окружности.

При действии перенапряжений электрические емкости Е (между проводом 22 витка и дугообразным электродом 17) создают параллельную виткам 1 — 8 цепь (фиг. 5) для токов i высокой частоты, это снижает сопротивление катушки и перенапряжение на ней. В результате перенапряжение, действующее на .межкатушечном канале 20, снижается, что позволяет уменьшить размер канала.

Потенциал дугообразного электрода 17 в катушке, благодаря размещению электродов так, что их количество в частях между средней окружностью 18 (точка О) и крайними витками 1 и 8 одинаковое, равен потенциалу среднего витка катушки, что в

2 раза снижает напряжение между электродами соседних катушек по сравнению с известной обмоткой. Так, на фиг. 2 напряжение на канале равно 8 витковым напряжениям (12 — 4), при отсутствии электродов или при наличии электродов,как в известной обмотке, напряжение на канале равно 15 (16 — 1). Это позволяет уменьшить в 4 раза размер канала- (прочность изоляции канала по известным графикам пропорциональна корню квадратному из размера канала).

Для выравнивания распределения перенапряжений по катушкам обмотки емкость катушки по мере удаления от линейного ввода должна уменьшаться, что достигнуто путем уменьшения длины участка 25 (и электрода) по мере удаления катушки от линейного ввода (фиг. 6).

Эксперименты показывают, что длина электрода на последующей катушке должна быть на 40 — 70 меньше по сравнению с предыдущей катушкой. Например, в обмотке класса напряжения 750 кВ уменьшение длины электрода последующей катушки по сравнению с предыдущей составляет 72, 68, 64, 60, 56 и 52 .

Линия для намотки обмотки с электродами (фиг. 7) содержит разматыватель 26 с осью 27 под установку, барабанов 28 с проводом 22, устройство 29 натяжения провода и устройство намотки провода на оправку 30, устройство 31 намотки ленточ= 1163369

17 гг г4

g 10 11 121314 15

Фиг.2

3 ного материала с бобиной 32 с фольгой 24; ось 33 намоточной обоймы 31 перпендикулярна оси вращения оправки 30.

Линия работает следующим образом.

На участок 25 провода наматывают фольгу 24 путем вращения обоймы 31 вместе с бобиной 32 вокруг оси 33, вдоль которой перемещают провод 22. Концы ленты фольги закрепляют, например, путем приклеивания к проводу 22. Оправку 30 вращают непре= рывно, а бобину 32 включают через определенные промежутки времени в соответствии с прохождением в обойме 31 участка 25 провода.

При намотке предлагаемой обмотки индукционного аппарата высокого напряжения после закрепления начала провода 25 на оправке 30, включая одновременно оправку

30 и обойму 31 с бобиной 32, на которую заранее намотаны электроды 17, например, в виде фольги 24, на участок провода 25 меньший длины развернутого витка наматывают электрод 17, затем бобину 32 с обоймой

31 останавливают, электрод 17 отрезают, а виток катушки продолжают наматывать на оправку 30. После этого электрод снова прикрепляют к проводу 22 и, включая бобину 32 с обоймой 31, наматывают электрод 25 на участок 25 провода соседнего витка катушки, снова, отключая бобину с обоймой, наматывают следующий виток катушки.

Далее чередуют намотку электродов на участки провода с намоткой витков на оправку до полной намотки катушки, а затем и ЗО всей обмотки.

Участок 25, на который наматывают электрод, рассчитан заранее в каждом витке катушки и в каждой катушке по условиям получения необходимой емкости на каждой катушке, а электроды соседних витков катушки скрепляют между собой для создания электрических контактов.

Физический эффект снижения перенапряжений на каналах 20 достигается за счет того, что электроды 17 имеют малую длину, соединены между собой параллельно и размещены так, что их количество в частях катушки, образованных средней окружностью и крайними витками, одинаковое, при этом потенциал всех электродов данной катушки один и тот же и равен потенциалу среднего витка данной катушки.

Импульсные токи i проходят от витков 1—

3 к электродам 17 и от них к виткам 5 — 7; что увеличивает емкость катушки при уменьшенных напряжениях (+-0,5 напряжения катушки) между электродами и витками.

Радиальное соединение 19 не ухудшает электрической прочности обмотки по двум причинам: напряжение между электродами соседних катушек в 2 раза меньше, чем между их витками, по электродам и соединениям рабочий ток не протекает, и они имеют малое сечение, т. е. не за ни мают заметного места в катушке и канале.

В обмотке на фиг. 3 и 4 соединение 19 осуществляется посредством касания соседних электродов 17, т. е. отдельный конструктивный элемент для осуществления соединения вообще отсутствует или осуществляется соединение путем скрутки концов соседних электродов.

При выполнении мощной обмотки, провод которой состоит из нескольких параллельных элементарных проводников, фольга 24 может быть намотана с разными направлениями намотки на разных витках катушки.

Экономический эффект от использования изобретения определяется уменьшением высоты масляных каналов в обмотке.

1163369

1163369

77

1 1633б9

Составитель Л. Шакина

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 4107/50 Тираж 679 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IlIIII аПатент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4