Активная часть трансформатора

 

Союз Советских

Социалистических

Респубики (61) Дополнительное к ввт. свид-ву» (22) Заявлено 21.08. 78 (21) 2659097/24-07 (51) Щ Кп

Н 01 F 27/36 с присоединением заявки М—

Государстекииый комитет

СССР (23) П риоритет— ао делан изобретеиий и открытмй

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 17 .02 ° 82 (53) УДК621.314. - .222.6(088.8) ! ;11

l (71) Заявитель (54) АКТИВНАЯ ЧАСТЬ ТРАНСФОРМАТОРА лочной изоляции и, следовательно, габариты и вес трансформатора.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является активная часть трансформатора, содержащая концентрически расположенные обмотки высшего и низшего напряжений и твердую изоляцию между ними с осевым охлаждающим каналом, 10 к стенкам которого прилегают одинаковые слои изолированных, примыкающих один к другому вдопь оси металлических разомкнутых концентрттческих экранирующих витков, которые !

5 попарно соединены между собои через канал, и число которых равно числу катутнек в обмотке высшего напряжения 1 21.

Эта конструкция позволяет ис20

1 ключить частичные электрические разряды в охлаждающем канале при условии неискажения электрического поля в твердой изоляции, однако

Изобретение относится к электротехнике, в частности к активной час. ти мощных высоковольтных трансформаторов с твердой изоляцией, Известна конструкция бумажномасляной изоляции активной части трансформаторов, где охлаждающий канал образуется соединенными между собой металлическими обкладками (1 j, В этой конструкции металлические соединенные между собой обкладки искажают электрическое поле в изоляции, причем в одной части (между обмоткой высшего напряжения и каналом) при этом напряжение увеличивается в 2 раза, а в другой — (между . каналом и обмоткой низшего напряжения или баком) уменьшается в 2 раза по сравнению с напряжением при отсутствии обмоток, это экономически нецелесообразно применять в трансформаторах, так как значительно уве личивается радиальный размер межобоО П И С А Ы И Е ()905904

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ряженности электрического поля на поверхности экранирующих витков.

Цель достигается тем, что в активной части трансформатора, содер>кащей концентрически расположенные обмотки высшего и низшего напряжений и твердую изоляцию между ними с осевым охлаждающим каналом, к стенкам которого прилегают одинаковые слои изолированных примыкающих один к другому вдоль оси металлических разомкнутых концентрических экранирующих витков, экранирующие витки соединены последовательно и уложены

ЗО путем непрерывной намотки, причем отношение числа экранирующих витков каждого слоя к числу витков обмотки высшего напряжения равно отношению толщины изоляции между каналом и обмоткой низшего напря>кения к толщине изоляции между обмотками.

На фиг. 1 изобра>кена активная часть трансформатора, схематическое сечение; на фиг. 2 — слой экранирующих витков, общий вид; на фиг.340 активная часть, когда обмотка высшего напряжения имеет линейный ввод в середине высоты.

Активная часть мощного высоковольтного трансформатора состоит из обмотки 1 высшего напряжения (ВН), обмотки 2 низшего напряжения (НН) прилегающей к обмотке ВН изоляции

3, прилегающей к обмотке НН изоляции

4, охлаждающего канала 5 и двух слоев О б для исключения частичных электрических разрядов в указанном канале, каждый из которых имеет одинаковое число экранирующих витков 7, изолированных витковой изоляцией 8. Ы

Слои 6, плотно прилегающие к каждой стенке канала 5, намотаны в виде последовательно соединенных витков

3 9059 технология изготовления такого канала обладает большой трудоемкостью, поскольку требуется осуществить ряд операций (заготовка металлических обкладок, изолировка их, установка обкладок на стенках канала и попарное их гальваническое соединение, например пайкой), препятствующих механизации работ по изготовлению активной части трансформатора, 1"роме того, на торцах разомкнутых экранирующих витков возникает повышенная электрическая напряженность.

Целью изобретения является механизация изготовления охлаждающего канала и исключение повышенной нап04 4

7, причем отношение числ» витков к числу витков обмотки ВН равно отношению толщины изоляции 4 к общей толщине изоляции 3 и 4. При этом рабочее напряжение на витках 7 соответствует рабочему напряжению в изоляции без установки слоев 6.

Витки слоев имеют одинаковое на— пряжение намотки, при этом рабочее напряжение между витками одинакового номера слоев отсутствует.

При действии грозовых импульсов напряжения единичной амплитуды на обмотку ВН предлагаемой активной части на слоях 6 возникает потенциал U который (с некоторой пав грешностью) равен !ь+ 26 (1) где и, ы - числа витков обмотки

1 и слоя 6;

5„,, 5 — толщина изоляции между обмоткой 1 и слоем 6 и между слоем 6 и обмоткой 2;

UU — частота собственных колебаний слоя витков 6; — время, Число витков Йб, выбранное по изобретению, обеспечивает отсутствие колебаний, т.е. тае 16+626 (2) нее

Отношение (или ааатеетS16+ 526 ствующее отношение электрических емкостей изоляции между обмотками и слоем) дает величину потенциала на охлаждающем канале, имеющем известную конструкцию активной части.

Отношение Mg/И,! указывает величину рабочего потенциала на канале предлагаемой конструкции активной части, Выражение (2) обеспечивает требуемые условия для изоляции. При этом слой 6 витков 7, находясь в изоляции и воспринимая действие электрического и магнитного полей, приобретает свойство электромагнитной устойчивости (неколебательнбсти), свойство невлияния на распределение электрического паля в изоляции.

Два таких слоя вместе, не искажая электрического поля в изоляции, 905904 6 ет повышенную напряженность электрического поля на поверхности вит ков. исключают радиальную напряженность (разность потенциалов между слоями равна нулю) в охлажденном канале, а также частичные электрические разряда в нем, Также исключаются торцы витков за счет последовательного их соединения и непрерывной намотки из одного провода и повышенная напряженность электрического поля на поверхности витков отсутствует.

Эти свойства созданы сочетанием признаков: наличие обмотки (она индуктирует на каждом слое 6 потенциал в соответствии с отношением

W6 /W ); размещение слоев в изоляции (нахождение слоев в изоляции обеспечивает на них емкостную составляющую потенциала в соответствии с отношением ); наличие в слое

Sq «e г числа витков W, соответствующего условию (2), обеспечивает отсутствие разности напряжении и частичных разрядов в канале. (На фиг. 3 обозначено: 1 и 1 полуобмотки ВН; 6 и 6 — полуслои

l витков для исключения частичных электрических разрядов; 9 — обмотка НН (или электростатический экран на стержне магнитопровода). Полуслои 6 и 6 имеют одинаковое направление намотки соответственно с

1 полуобмотками 1 и I

При равенстве S<< =S g число витI ков W6=W6 0,5Ч .

Данное изобретение обеспечивает механизацию изготовления слоев витков в охлаждающем канале и исключаФормула изобретения

Активная часть трансформатора, содержащая концентрически расположенные обмотки высшего и низшего напряжения и твердую изоляцию между ними с осевым охлаждающим каналом, к стенкам которого прилегают одинаковые слои изолированных примыкающих

15 один к другому вдоль оси металлических разомкнутых концентрических экранирующих витков, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью механизации изготовления и исключения повышенной напряженности электричес20 кого поля на поверхности экранирующих витков, экранирующие витки соединены последовательно и уложены путем непрерывной намотки, причем от2S ношение числа экранирующих витков каждого слоя к числу витков обмотки высшего напряжения рав но отношению толщины изоляции между каналом и обмоткой низшего напряжения к толщине изоляции между обмотками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 1." 1108219, кл. Н 01 F 27/36, 1960.

33

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2341573/24-07, кл. Н Ol F 27/36, 1976.

905904

ФигЗ

Составитель A. Нанибратец

Редактор Т. Веселова Техред И ГеРгель Корректор А. Лзятко

Заказ 388/69 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раупская наб. д. 4/5

Филиал IIIHI "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4