Трансформатор

Союз Советских Социалистических Республик(51)м. Кл,3 Н 01 Р 27/34 Государственный омитет СССР по делам изобретений и отрытий( 54 ) ТРАНСФОРМАТОР 1Изобретение относится к трансформаторам, в частности к мощным силовым высоковольтным и сверхвысоковольтным трансформаторам.Известны трансформаторы, в которых для увеличения электрическойпрочности главной маслобарьернойизоляции и для улучшения емкостногораспределения напряжения использованы электростатические экраны, 10устанавливаемые на стержни магнитопровода под первые рбмотки и не соединяемые с обмоткой 1. Он такжеможет жеть потенциал земли, величина которого определяется емкостной связью обмоток, магнитопроводаи экрана,При таком конструктивном исполнении трансформатора улучшается емкостное распределение напряжения, 20,экран частично облагораживает поле,однако не облагораживает электрическое поле на торце обмотки с линейным выводом, так как экран не облегает торцовую, часть обмоток, 25Известен также трансформатор, содержащий магнитопровод на стержняхкоторого установлены обмотки с емкостными кольцами, размещенными улинейного вывода на краю обмотки,2межобмоточную изоляцию в виде цилиндров и угловых шайб и злектроста тическ не экраныоблегающие цилиндрические поверхности и торцы обмоток и гальв анически соединенные с ней 2), Экрану сообщается потенциал емкостного кольца. Он облагораживает поверхност обмотк и, благодаря чему изоляционный промежуток бумажно-масляной изоляции выбирается для облегченных условий.К числу недостатков такой конструкции трансформаторов относится то, что электростатическийэкран используется только для обмоток слоевого типа. Экран не подразделяет изоляционный промежуток и не регулирует напряженность электрического поля в нем, а только облагораживает ту поверхность, которую он облегает (в данном случае - внут реннюю поверхность обмотки и емкостное кольцо), что ограничивает воэможности по уменьшению изоляционного промежутка.Целью изобретения является снижение материалоемкости за счет уменьшения межобмоточных изоляционныхомежутков путем повышения электриеской прочности изоляции,35 С этой целью в известном транс. форматоре, содержащем магнитопровод,на стержнях которого установленыобмотки с емкостными кольцами, раз"мещенными у линейного вывода на краюобмотки, межобмоточную изоляцию ввиде цилиндров и угловых шайб иэлектростатиче кие экраны, облегаю"щие цилиндрические поверхности и торцы обмоток и гальванически соединенные с ней, экраны расположены с интервалами, равными 3-1 0 размера1 Омежобмоточной изоляции, и первый отобмотки экран удален от обмотки иемкостного кольца на то же расстояние и гальванически соединен с однойиз секций входной зоны обмотки, а 15последующие экраны гальваническисоединены: секциями обмотки в последующих зонах обмотки, электроста.тический экрай может быть выполненв виде полого тороида, охватывающего 20часть обмотки.На фиг. 1 изображена фаза трансформатора с несколькими электростатическими экранами; на фиг. 2фаза трансформатора с одним тороидным электростатическим экраном.Мощный силовой высоковольтныйтрансформатор (см,фиг.1) содержитмагнитопровод 1, обмотки 2, размещенные на стержнях магнитопровода 1и снабженными емкостными кольцами 3,установленными на торцах обмотки улинейного вывода 4, маслобарьернуюф изоляцию 5 и электростатические экра.ны 6, установленные на обмоткахвысшего напряжения.Изоляционный промежуток а междуобмотками, например, низшего и высшего напряжений (или между стержнеммагнитопровода и первой от стержняобмоткой)разбивается электростатическими экранами 6 на ряд промежутков.Первый экран 6 устанавливаетсяна расстоянии от обмотки и емкостного кольца, соответствующем 3-10 размера изоляции а мехЩ обмотками. . 45Расстояние между последующими экранами также равно 3-10 размера межоб"моточной изоляции,Экраны б гальванически соединяются.с обмоткой, например, в месте перехода из секции. в, секцию.Первый экран 6 гальванически соеди-,нен с обмоткой во входной зоне, удаленной от линейного вывода на 5-15секций, что обеспечивает ему потенциал90-80 от потенциала емкостного кольца.Последующие экраны гальваническисоединяются с обмоткой в последующихзонах через 5-15 секций,Каждому экрану 6 сообщается свой щопотенциал, убывающий по величине отпервого. Йапример, когда линейныйвывод 4 расположен на торце (на краю)обмотки (а не в середине) емкостноекОльЦО 3 соединеннОе с последним 5 имеет потенциал, равный 100 потенциала линейного вывода (при всехвидах воздействия)Таким образомпервому экрану сообщается потенциалравный 1 00 - д Б = 90-85, второму100 - д2 = 70-65 и т.д. Причем д1 Ъ д 02 Ф и 2 7 изитдВеличина потенциала и место присоединения экрана для каждого типатрансформатора подлежит расчету.На каждый промежуток между экра"нами 6 воздействует разность потенциалов, задаваемая обмоткой, величина которых зависит от класса изоляции обмотки и материалов изоляционного. промежутка.Для циркуляции хладагента в экранах в части экрана, обращенной кемкостному кольцу и расположенноймежду секциями обмотки, имеются отверстия.В конструкциях трансформаторовс линейным выводом на краю обмотки(см. фиг. 2) в некоторых случаях,например, когда конец (край) обмоткиимеет большое значение испытательных напряжений, целесообразно выполнять первый от обмотки электростатический экран 6 в виде полого тороида, который также, как и вышеописанный,гальванически соединяется с обмоткой в зоне, удаленной от линейного вывода на 5-15 секций, и имеет потенциал,равный (1 00 - д У ), т.е. имеет тот же потенциал, что и первый экран на фиг. 1.Выполненные исследования показали, что установкаэлектростатическихэкранов, выполненных согласно изобретению, позволяет выравнивать электрическое поле в промежутке емкостное кольцо - экран за счет сообщения экраном заданного значения потенциала, что позволяет снизить электрическую напряженность в этом промежутке и, следовательно, уменьшить его размеры.Так как радиус закругления экрана больше радиуса закругления емкостного кольца, то промежуток обмотка низшего напряжения - обмотка среднего напряжения (или другая), как и промежуток прессующее кольцо (или остов) - электростатический экран может быть анже уменьшен.Снижение напряженности вышеуказанных изоляционных промежутко повышает надежность трансформаторов, а уменьшение размеров межобмоточных изоляционных промежутков снижает расьход меди на 5, стали электротехнической на 3, а это, в свою очередь, обеспечивает снижение потерь холос-. того хода и короткого замыкания на 5. Формула изобретен ия 1. Трансформатор, содержащий маг;нитопровод, на стержнях которого ус765894 аказ 6521/4одписное НИИПИ ираж 8 атент,проектная,4 Филиал ППН г. ужгород тановлены обмотки с емкостными кольцами, размещенными у линейного вывода на краю обмотки, межобмоточнуюизоляцию в виде цилиндров и угловыхшайб, и электростатические экраны,облегающие цилиндрические поверхности и торцы обмоток и гальваническисоединенные с ней, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет уменьшения изоляционных промежутков путем повиаения электрической прочности изоляции, экраны расположены синтервалами, равными 3-1 0 размерамежобмоточной изоляции, и первыйот обмотки экран удален от обмоткии емкостного кольца на то же расстояние и гальванически соединен содной из секций входной зоны обмотки,а последующие экраны гальванически соединены с секциями обмоткив последующих зонах обмотки.2. ТрансФорматор по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, чтоэлектростатический экран выполненв виде полого тороида, охватывающего часть обмотки.0Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. ГЭИ, 1 959,с, 122.2. Патент Австрии 9 214 008,15 кл, 21 й 97, 1961.