Силовой трансформатор высокого напряжения

 

Использование: в трансформаторах силовых высокого напряжения. Сущность изобретения: устройство содержит обмотки ВН, РО из спиралей витков в одинаковой верхней и нижней половинах, к которым примыкают экранирующие кольца (ЭК) и опорное кольцо (ОК) в середине РО, имеющее отверстие для прохода отходящего от обмотки ВН вывода ВН, соединения между верхней и нижней половинами РО, бак. Между обмоткой ВН и РО установлены изоляционные цилиндры и изоляционная шайба . ЭК перемычкой подключены к крайнему по всей окружности витку спирали концевые участки витков соседних спиралей смещены по окружности и закрыты крайним витком от ЭК, ОК примыкает по всей ширине к ЭК, выполнено сплошным и электрически однородным, за исключением отверстия, в котором вывод ВН окружен соосными изоляционными цилиндрами. Такая конструкция позволяет повысить стойкость обмоток при импульсах напряжения в 1,3 раза и уменьшить в 1,3 раза расстояние между обмотками ВН и РО, т.е. габариты изделия. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 01 F 27/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889743/07 (22) 11.12.90 (46) 30,07.93. Бюл, М 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторостроения (72) Р.П.долюк, В.М.Кириллов и В.ll.ÐåíåB (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1091237, кл. Н 01 F 27/28, 1980.

Патент США f4 4047139, Н 01 Г 21/12, 1976. (54) СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в трансформаторах силовых высокого напряжения. Сущность изобретения: устройство содержит обмотки

BH, PO из спиралей витков в одинаковой верхней и нижней половинах, к которым примыкают зкранирующие кольца (ЭК) и

Изобретение относится к области электротехники, а именно к силовым трансформаторам высокого напряжения с регулированием напряжения под нагрузкой.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение стойкости при импульсах напряжения и тока путем увеличения электрической и механической прочности изоляции в средней части регулировочной обмотки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. показан пример выполнения трансформатора по изобретению: на фиг. 2 — вид фиг. 1 сверху; на фиг. 3— регулировочная обмотка по изобретению; на фиг, 4 — картина энергетического поля в изоляции между серединой обмотки ВН и соединением РО.,, ЯЛ „„1830551 А1 опорное кольцо (0K) в середине Р0, имеющее отверстие для прохода отходящего от обмотки BM вывода ВН, соединения между верхней и нижней половинами РО, бак.

Между обмоткой ВН и PO установлены изоляционные цилиндры и изоляционная шайба . ЭК перемычкой подключены к крайнему по всей окружности витку спирали концевые участки витков соседних спиралей смещены по окружности и закрыты крайним витком от ЭК. ОК примыкает по всей ширине к ЭК, выполнено сплошным и электрически однородным, за исключением отверстия, в котором вывод ВН окружен соосными изоляционными цилиндрами. Такая конструкция позволяет повысить стойкость обмоток при импульсах напряжения в 1,3 раза и уменьшить в 1,3 раза расстояние между обмотками ВН и РО, т.е. габариты иэделия. 4 ил.

Трансформатор силовой высокого напряжения (фиг. 1,2, 3) содержит высоковольтную обмотку ВН 1, регулировочную обмотку PO 2 из спиралей а, б, в, г витков 3 в одинаковых верхней и нижней половинах (алфавитная последовательность а, б, в, г соответствует последовательности соединения спиралей), к которым примыкают экранирующие кольца 4 и опорное кольцо 5 в средней части РО, выходящий иэ середины обмотки ВН и проходящий через отверстие

6 в опорном кольце 5 вывод А 7 высокого напряжения (ВН), соединения 8 между верхней и нижней половинами РО, бак 9, Между . обмотками ВН и PO установлены изоляционные цилиндры 10 и изоляционная шайба

11. Экранирующие кольца 4 перемычкой 12 подключены к крайнему по всей окружности витку Зв спирали "в", концевые участки вит1830551 ков Зг, Зб, За соседних спиралей г, б, а смещены по окружности и закрыты крайним витком Зв от экранирующих колец 4, Опор-. ное кольцо 5 примыкает по всей ширине к экранирующим кольцам 4 и выполнено 5 сплошным и электрически однородным по. всей высоте и окружности, за исключением отверстия б для вывода А В Н 7, окруженного соосными выводу изоляционными цилиндрами 13. 10

Между опорным кольцом 5 и соединениями 8 установлен дугообразный элемент изоляции 14, исключающий пробой на соединение 8, При действии на вывод А 7 грозового 15 импульса напряжения на крайнем витке Зв образуется электрическое поле, имеющее радиальную 15 и осевую 16 составляющие напряженности. Благодаря размещению концевых витков Зв, Зг, Зб, За по изобрете- 20 нию исключено большое напряжение между зкранирующим кольцом 4 и соседним витком (соседним является только виток 3е, к которому. подключено кольцо) и осевая напряженность 16 в несколько раз ниже, чем 25 в известной конструкции- это обеспечивает сниженную суммарную напряженность на крайнем витке и кольце и позволяет уменьшить расстояние между обмотками ВН и PO и исключить электрические разряды между 30 обмотками.

В плоскости симметрии (фиг. 1 и 4) между верхней и нижней частями трансформатора образуется электрическое поле, проникающее через среднюю часть PO к 35 соединениям 8.

Выполнение опорного кольца 5 по изобретению придает ему дополнительную функцию барьера на пути разряда в плоскости симметрии. Испытания показали, что 40 большая длина силовой линии 17 сама по себе не исключает разряда по этой линии, т.к. разряд носит характер лавинообразного процесса. Этот процесс начинается с соединительного проводника 8, на поверхности 45 которого образуется микрообъем поля с увеличенной напряженностью Е1, под действием которой из проводника в жидкую изоляцию выходят электроны общим заря- . дом 01 и прилипают к молекулам жидкости. 50

Далее по мере быстрого роста грозового импульса указанные молекулы жидкости быстро смещаются по силовым линиям микрополя Е1 и образуют микрообъем с уменьшенной плотностью вещества (газовый 55 пузырек диаметром доли миллиметра).

При дальнейшем росте грозового импульса диаметр пузырька напряженность

Ег, заряд Qz и сила Ег - Ег0 увеличиваются и вытягивается отросток — острие с напряженностью Ез и зарядом Оз. С отростка формируется стример с напряженностью Е4 и зарядом Q4, который пробивает промежуток между проводником 8 и ближайшим барьером. Процесс разряда представляет движение заряда Q как бы на подвижном острие.

На барьере образуются заряды, нейтрализующие принесенный процессом заряд Q, т.е. разряд не распространяется вглубь в межобмоточное пространство.

Этот эффект барьера позволяет приблизить стенку бака к PO 2 и получить дополнительный эффект снижения электростатического потенциала на PO в момент переключения с точки Хр в точку Ар, когда PO отключают от Х вЂ” это исключает пробой в переключателе (Xp — конец РО, Ар — начало РО, Х вЂ” конец обмотки ВН, а Х— вывод на нейтраль нэ переключающем устройстве).

Подключение экранирующих колец 4 к крайнему по всей окружности витку Зв дало воэможность примкнуть это кольцо к краю

PO 2 и обеспечить хорошую опорную поверхность. Далее опорное кольцо 5 примыкает к кольцам 4 по всей ширине — это вместе образует надежную опору по всей высоте

PO и создает повышенную механическую стойкость PO при импульсах тока (при коротких замыканиях в сети, пЋ ках мощных двигателей, включениях).

Заявляемое техническое решение испытано на полноразмерной модели МТ—

330. Испытания показали, что решение позволяет уменьшить .в 1,3 раза расстояние между обмотками ВН и PO и размеры продольной изоляции, что обуславливает снижение затрат на изготовление трансформатора.

Формула изобретения

Силовой трансформатор высокого напряжения, содержащий бак, в котором установлены обмотка высокого напряжения и регулировочная обмотка, состоящая иэ верхней и нижней половин с одинаковым количеством витков, экранирующие кольца, примыкающие к средней части nolloBMH регулировочной обмотки, изоляционное опорное кольцо, вывод высокого напряжения, выходящий из середины обмотки высокого напряжения и проходящего через отверстие в опорном кольце, соединения между верхней и нижней половинами регулировочной обмотки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения стойкости при импульсах напряжения и тока, путем увеличения электрической и механической прочности изоляции в средней части регулировочной обмотки, экранирующее кольцо подключено к крайнему по всей

1830551 окружности витку одной спирали, концевые участки витков соседних спиралей смещены по окружности и закрыты крайним витком от экранирующего кольца, а опорное изоляционное кольцо примыкает по всей ширине к экранирующим кольцами и выполнено электрически однородным по всей окружности.

Фиг4

О. Рязанова ревская

Составитель Корректор W.

Техрей М.МоРгентал

Редактор W. ЕГОРОМ

Подписное „„„WT CCCp

Заказ 2523

Тираж ниям q открытиям при нного комитета по изо

g Wgglll Государс е""" )f35, Раушс а ®*

113035, Москва

Гагарина, 101

„т "Патент". г, Y)Kfo A У

arellbcKHA KOM HH8T

Производственно-изд