Определение минимально допустимых изоляционных расстояний в сухих трансформаторах

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 20 из 39Следующая ⇒

Главная изоляция в сухих трансформаторах осущест­вляется обычно при помощи таких же изоляционных конст­руктивных деталей, как и в масляных трансформаторах: изоляционных цилиндров, угловых шайб, междуфазных перегородок и т. д. При конструировании сухих трансфор­маторов наряду с обеспечением электрической прочности

Таблица 4.15. Изоляция обмоток ВН сухих трансформаторов, мм

Рис 4.17. Главная изоляция обмоток сухих трансформаторов

Вернуться к содержанию

следует обращать особое внимание на получение достаточных воздушных охладительных каналов между обмотками и такое расположение изоляционных деталей (угловых шайб и т. д.), при котором обеспечивается наилучший до­ступ воздуха к обмоткам. Основные изоляционные расстоя­ния главной изоляции (рис.

4.17) могут быть выбраны по табл. 4.15 и 4.16.

Междувитковая изоляция сухих трансформаторов обыч­но достаточно надежно обес­печивается нормальной изоля­цией провода. В качестве меж­дукатушечной изоляции могут служить горизонтальные воз­душные каналы, размеры ко­торых определяются по усло­виям отвода тепла по табл. 9.2.

Междуслойная изоляция в многослойных цилиндричес­ких обмотках сухих трансфор­маторов может выполняться

из стеклолакоткани марки ЛСБ-120/130 на основе битумно-масляного алкидного лака с толщиной полотна 0,15 мм (ГОСТ 10156—78). При рабочем напряжении двух слоев обмотки 1000—2000 В следует проложить три слоя по 0,15 мм; при напряжении 2001—3000 В — четыре слоя по 0,15 мм и при напряжении 3001—3500 В — пять слоев по 0,15 мм. Выступ междуслойной изоляции за торцы обмот­ки 20 мм. Структура изоляции на торцах выполнена по рис. 5.21.

Таблица 4.16. Изоляция обмоток НН сухих трансформаторов, мм

Примечания: 1. См. примчание к табл. 4.15

2. Для винтовой обмотки при U_исп для НН 3кВ ставить цилиндр δ₀₁=2,5-5мм и принимать a₀₁ не менее 20мм.

Сухие трансформаторы устанавливаются внутри поме­щений, подводка линии высшего напряжения к ним осуще­ствляется кабелем. Поэтому изоляция сухих трансформа­торов испытывает коммутационные перенапряжения, но практически свободна от воздействия атмосферных перена­пряжений.

Минимальные расстояния между токоведущими и зазем­ленными частями в сухом трансформаторе (отвод ВН — отвод НН; отвод ВН — заземленная шпилька; отвод ВН— обмотка ВН; отвод ВН — стенка кожуха и т. д.) можно принять следующими: при чисто воздушном промежутке при рабочем напряжении 6 кВ 50 мм, при 10 кВ 80 мм; при наличии барьера 2 мм или покрытия той же толщины на одном из электродов — соответственно 40 и 60 мм. Допу­стимое расстояние по поверхности твердого диэлектрика (электроизоляционный картон, гетинакс и др., но не дере­во) при рабочем напряжении 6 и 10 кВ — около 100 мм.

Глава пятая

ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРОВ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОБМОТКАМ ТРАНСФОРМАТОРА

Общие требования, предъявляемые к обмоткам транс­форматора, можно подразделить на эксплуатационные и производственные.

Основными эксплуатационными требованиями являют­ся надежность, электрическая и механическая прочность и нагревостойкость как обмоток, так и других частей и всего трансформатора в целом. Изоляция обмоток и других ча­стей трансформатора должна выдерживать без поврежде­ний коммутационные и атмосферные перенапряжения, ко­торые могут возникнуть в сети, где трансформатор будет работать. Механическая прочность обмоток должна допус­кать упругие деформации, но гарантировать их от остаточ­ных деформаций и повреждений при токах короткого за­мыкания, многократно превышающих номинальный рабо­чий ток трансформатора.

Нагрев обмоток и других частей от потерь, возникаю­щих в трансформаторе при номинальном режиме работы, допустимых перегрузках и коротких замыканиях ограниченной длительности, не должен приводить изоляцию обмоток и других частей, а также масло трансфор­матора к тепловому износу или разрушению в сроки более короткие, чем обычный срок службы трансфор­матора — 25 лет.

Общие эксплуатационные требования, предъявляемые к трансформаторам и их обмоткам, регламентированы соот­ветствующими общесоюзными стандартами на силовые трансформаторы общего назначения, различные трансфор­маторы специального назначения, электрические испытания изоляции трансформаторов и т. д. Практически электриче­ская прочность изоляции обмоток достигается рациональ­ной ее конструкцией, правильным выбором изоляционных промежутков и изоляционных материалов и прогрессивной технологией обработки изоляции при высокой общей куль­туре производства. Требование механической прочности об­мотки удовлетворяется путем рациональной организации поля рассеяния, а также правильного выбора типа конст­рукции обмотки и расположения ее витков и катушек с та­ким расчетом, чтобы возникающие в этой обмотке механи­ческие силы были по возможности меньшими, а механиче­ская стойкость возможно большей.

Для достижения необходимой нагревостойкости следует обеспечить свободную теплоотдачу в окружающую среду всего тепла, выделяющегося в обмотках при допустимых для данного класса нагревостойкости изоляции превышени­ях температуры обмоток над температурой окружающей среды, т. е. обеспечить достаточно большую поверхность соприкосновения обмотки с охлаждающей средой — мас­лом или воздухом.

Основные производственные требования к трансформа­тору заключаются прежде всего в технологичности его кон­струкции, позволяющей изготовить трансформатор с ми­нимальными затратами труда и материалов.

Требования, предъявляемые к трансформатору в це­лом, в полной мере относятся к обмоткам. Задачей проек­тировщика является разумное сочетание интересов эксплу­атации и производства. Эта задача решается в значитель­ной мере при выборе того или иного типа обмотки. Поэто­му на выбор типа обмотки, наиболее полно отвечающей требованиям эксплуатации и в то же время простой и де­шевой в производстве, следует обращать особое внимание. Практические указания по этому вопросу даются в харак­теристиках различных типов обмоток.

В процессе расчета обмотки после выбора ее типа сле­дует добиваться наибольшей компактности в ее размеще­нии, распределении витков и катушек, для того чтобы получить наилучшее заполнение окна трансфор­матора.

Одновременно следует стремиться к получению доста­точно развитой поверхности охлаждения обмотки и доста­точного числа и размеров масляных (воздушных у сухого трансформатора) охлаждающих каналов в обмотках при обеспечении наименьшего гидро- и аэродинамического со­противления для движения в них охлаждающей среды, что дает возможность уменьшить внутренний перепад темпера­туры в обмотках и как следствие этого несколько уменьшить охлаждаемую поверхность бака трансфор­матора.

Потери энергии, выделяющейся в обмотках в виде теп­ла, должны быть полностью отведены в среду, охлаждаю­щую трансформатор. На пути движения тепла в масляном трансформаторе существенное значение имеют два пере­пада температуры — между поверхностью обмотки и ох­лаждающим ее маслом вп.м и между поверхностью стенки бака и охлаждающим ее воздухом в_б.в. Перепад в_о.м пря­мо зависит от плотности теплового потока на поверхности, т. е. от потерь в обмотке Р, отнесенных к единице ее по­верхности

П_ОХЛ <= Р/П_ОХЛ, Вт/м2.

Перепад температуры δо.м обычно ограничивают значе­нием 23—25 °С путем ограничения плотности теплового по­тока φ, что при верхнем пределе превышения средней тем­пературы обмотки над воздухом, ограниченном по ГОСТ значением ±65°С, позволяет получить среднее превышение температуры стенки бака над воздухом не менее вб,в~35-38°С. Увеличение перепада δ_О,М сверх 25 °С приведет к необходимости рассчитывать охлаждаемую поверхность бака на меньший перепад температуры δ_б,в, т. е. к суще­ственному увеличению размеров и массы материалов си­стемы охлаждения трансформатора.

В сухих трансформаторах с естественным воздушным охлаждением имеются два перепада температуры — внутри обмотки В₀ и на ее поверхности, охлаждаемой воздухом Вов. В сумме эти два перепада не должны быть больше значения, установленного ГОСТ 11677-85 для каждого класса нагревостойкости изоляции обмоток от 60 °С при классе А до 125 °С при классе Н.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров