Трансформатор для высоковольтных установок с газовой изоляцией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК . А В) Н 0131/0 ИПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМУСВИД ЬСТВУ,имеющий флакек установке,вольтной и выизоляцию междэкраны цилиндвысокопотенципотенциал выс.отличаюс целью эконоиспользованиилительного вках, высоковожена внутри поного экрана,установлены ввыполненной квиде чередующционного и про едоват кий и рансфор.8)0682 056,ДЛЯ ВЫСОКООБОИ ИЗОЛ полненный авлением ГОсудАРстВенный кОмитет сссР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(46) 15.09.83. Бюл. Р 34 02) В.К. Килевой (711 Всесоюзный научноский, проектно-конструк технологический институт торостроения(53) 621. 314. 213. 1 (088 (56) 1. Патент ФРГ Р 9 кл. 21 3 49, 1943.2. Патент ФРГ М 245 кл Н 01 Е 40/04 1974 (54 )(57ТР)НСФОРМАТОР ВОЛЬТНЫХ УСТАНОВОК С ГА ЦИЕЙ, срдержащий бак, з изоляционным газом под ц для подсоедийения магнитопровод с низкосоковольтной обмотками, у ними, промежуточные рической формы и полый альный экран, имеющий оковольтной обмотки,щ и й с я тем, что, мии материалов приего в качестве разде- высоковольтных установльтная обмотка распололого высокопотенциальа промежуточные экранымежобмоточной изоляции, онденсаторного типа в ихся слоев электроизоля-эСводящего материалов.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании разделительных трансформаторов индуктивного типа с газовой изоляцией для высоковольтных установок.5Разделительные трансформаторы на-. ходят широкое примЕнение в установках, где необходимо напряжение сравнительно небольшой величины "передать" из низковольтных в,высоковольтные цепи и, наоборот (например, в образцовых установках для испытаний трансформаторов тока и напряжения 1. Такие трансформаторы характеризуются тем, что их высоковольтная обмотка 15 должна быть изолирована от низковольтной обмотки и заземленных частей на напряжение, в десятки и даже сотни раз превышающее напряжение самих обмоток. Это вызывает дополг нительные трудности Как. при проектировании, так и при подсоединении их к высоковольтным установкам, особенно в настоящее время, когда на практике находят широкое применение высоковольтные установки с газовой изоляцией.Известнц различные конструкции индуктивных трансформаторов, которые могутиспользоваться в качестве разделительных в высоковольтных установках. Такие трансформаторы могут быть выполнены,в частности, в виде магнитопровода с обмотками йизкого и высокого напряжения,помещенного в фарфоровый кожух, В верхней ,35 части трансформатора установлены вы- воды обмотки высокого напряжения, а, в нижней части - выводы обмотки низкого напряжения. Выводы подсоединяются к источнику питания 1 . 4 ОДля подсоединения высоковольтных выводов к высоковольтной установке с газовой изоляцией используют дополнительный высоковольтный ввод, кото-, рый. герметично прикрепляется к уста новкеЭто требует дополнительных вложений дорогостоящий высоковольтный ввод , увеличения трудозатрат ,при монтаже значительного увеличения габаритов высоковольтной .установки с газовой изоляцией.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является конструкция индуктивного трансформатора высокого напряжения с газовой изоляцией, содержащего бак, заполненный изоляционным газом под давлением, магнитопровод, низковольтную и высоковольтную обмотки, разделенные изоляцией, причем высоковольтная обмотка секционирована одним или несколь. 60 кими цилиндрическими экранами, выступающими за ееторцы, и высокопотенциальный экран, коаксиально охваты;вающий высоковольтную обмотку и ИМеющий.ее потенциал. Один конец высоковольтной обмотки изолирован, а другой заземлен, вследствие чего межобмоточный промежуток не в состоянии выдержать высокие и сверхвысокие напряжения без его значительного увеличения 23.Расположение полого вы"окопотенциального экрана коаксиально высоковольтной обмотке не позволяет обеспечить равномерную напряженность электрического поля в изоляции между обмотками, так как в этом случае . он экранирует только наружную поверхность высоковольтной обмотки торцоФ ,вые и внутренняя ее поверхности не экранируются и создают повышенную напряженность поля между обмотками и между обмотками и частями металлоконструкцией. Полый экран с достаточно большими радиусами закруглений, коаксиально охватывающий высоковольтную обмотку, способствует равномерному распределению электрического поля по ее наружному диаметру. Однако его полость, размеры которой достаточно большие, не заполнена активными материалами, что значительно увеличивает габаритные размеры трансформатора и его материалоемкость, а конструк- ция межобмоточной изоляции не обеспечивает необходимой электрической прочности способной выдержать высокие и сверхвысокие напряжения, действующие между обмотками разделительного трансформатора в высоковольтных установках с газовой изоляцией.Цель изобретения - уменьшение габаритов и материалоемкостипри использовании трансформатора для высоковольтных установок в. качестве разделительного.Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе для высоковольтных установок с газовой изоляцией, содержащем.бак, заполненный изоляционным газом под давлением и имеющий фланец для подсоединения кустановке, магнитопровод с низковольтной и высоковольтной обмотками, изоляциюмежду ними, промежуточные цилиндрические экраны и полый высоко- потенциальный экран, имеющий потенциал высоковольтной обмотки, высоковольтная обмотка расположена внутри полого высокопотенциального экрана, а промежуточные экраны установлены в межобмотбчной изоляции конденсаторного типа, выполненной в виде чередующихся слоев эпектроизоляционного и проводящего, материалов. Особенностью разделительных трансформаторов являетсято, что номинальное напряжение их высоковольтной обмотки величина сравнительно йебольшая 100"5000 В ), следовательно и число витков в ней тоже небольшое, что и позволяет разместить ее в по. Составитель В. Мясникова Техрбд Ж.Кастелевич Корректор М.демчик Редактор Т. ПарфеноваЗаказ 7138/53Тираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретвний и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ЪвФилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3лом экране и.получить уменьшение размеров и матвриалоемкости трансформа" тора не только за счет использования. пространства пустотелого экрана, нр и за счет получения равномерной напряженности в межобмоточной изоляции. Применение .конденсаторной межобмоточной изоляции, выполненной в виде чередующихся слоев электроизоля" ционного и проводящегоматериалов, а также одного илй нескольких проме О жуточных экранов, расположенных в межобмоточной изоляции и акоиально выступающих за ее торцы, позволяют получить еще более равномерное рас- пределение напряженности электричес кого поля вдоль изоляции, что и обеспечивает сравнительно небольшие изоляционные расстояния при достаточно большйх рабочих напряжениях 100- 800 кВ ). 20На чертеже;" изображен трансформа,-. тор, разрез.Трансформатор содержит бак 1, .за-. полненный изоляционным газом под : давлением, магнитопровод 2 с расположенными на нем обмоткой 3 низкого " ., напряжения и высоковольтной обмоткой 4; помещенной в полый экран, 5 с достаточно большими радиусами закруглений. Для удобства монтажа об-. мотки 4 в экране 5, экран может быть выполнен из двух частей с продольным или поперечном разрезом, Один конец 6 обмотки 4 имеет гальваническую связь 7 с экраном 5, а вто.- рой конец 8 изолирован на номиналь ное ее напряжение. Между обмотками 3 и 4 расположена конденсаторная изоляция, выполненная.в виде чередущихся слоев 9 и 10 из электроизоля-. ционного и электройроводящего . . 4 О ,материалов соответственно. Электро- проводящий слой 10 может быть выпол-: нен, например, из фольгового мате- . риала, схватывающего электроизоляционный материал 9 и не выступающего 45 за его торцы В качестве электроизоляционного материала может бытьиспользована кабельная бумага, синтетическая пленка и т.дВ.междуобмоточной изоляции расположены один или несколько промежуточ-,ных экранов 11 цилиндрической формыс краями, выступающими за торцы изоляции. Края экранов 11 имеют Форму тора, выполненного, например, из трубы и прикрепленного к экрану с помощью пайки,. клепки,и т,п.,Фланцем 12 на баке 1 трансформатор через воронкообразный иЗолятор 13 герметично подсоединяется к кожуху .высоковольтной установки 14 с газовой изоляцией, внутри которойрасположен высокопотенциальный элемент 15, в .рассечку которого через выводы .16 подсоединены концы 6 и 8высоковольтной обмотки 4. Отводыот низковОльтной обмотки 3 через выводы 17 выведены на наружную поверхность бака 1. Расположение высоковольтной обмотки внутри полого высокопотенциального экрана и выполнение межобмоточной изоляции конденсаторного типа позволяет уменьшить габариты и расход материалов,при значительном увеличении электрической прочности, изоляционных промежутков, что идает возможность использовать индуктивный трансформатор в качестве раз" делительного в высоковольтных уста- нонках, Кроме того, сокращаются площади, занимаемые как самими траисформаторами, так и высоковольтной установкой в целом; увеличивается безопасность обслуживающего персо-нала от поражения высоким напряжением и от воздействия сильного электрического поля, так как высокопотенциальные части трансформатора и установки находятся внутри заземленных металлических корпусов.