Изоляция трансформаторов тока
Трансформаторы тока в зависимости от номинальных параметров, назначения и места установки бывают следующих основных типов: втулочные, проходные стержневые или шинные и баковые. Втулочные трансформаторы тока представляют собой кольцевые магнитопроводы со вторичными обмотками, надеваемыми на проходные изоляторы выключателей и трансформаторов. Стержень проходного изолятора служит одновит-ковой «первичной обмоткой» трансформатора тока. Высоковольтная изоляция этих трансформаторов тока создаётся самим проходным изолятором.
Проходные стержневые трансформаторы тока по конструкции аналогичны втулоч-ным, но в них проходной изолятор является основной конструкцией самого транс-форматора тока. В шинных трансформаторах тока роль стержня – «первичной обмот-ки» играет шина, которая проходит через отверстие в главной изоляции трансформа-тора тока. Стержневые и шинные трансформаторы тока выпускаются на напряжения до 35 кВ.
Трансформатор тока как отдельный аппарат на высокие напряжения наружной установки выпускается бакового типа. Конструкция баковых трансформаторов тока предполагает звеньевое расположение первичной и вторичной обмоток. Бумажно-масляная изоляция наложена частично на первичную, частично на вторичную обмотку; такая изоляция называется двухступенчатой. Баком трансформатора тока служит фарфоровая покрышка.
На сверхвысокие напряжения трансформаторы тока соединяются в каскадные схемы, в которых вторичная обмотка верхней ступени питает первичную обмотку нижней. Применение каскадных схем снижает точность измерения тока. Повышение электри-ческой прочности изоляции обмоток достигается устройством кабельно-конденсатор-ной изоляции. Кабельно-конденсаторная изоляция представляет собой бумажно-масля-ную изоляцию, в толщу которой заложены коаксиальные конденсаторные обкладки, последняя из которых заземляется. Эти обкладки выравнивают распределение напряже-ние в радиальном и осевом направлениях. Тот же принцип использован в конденсатор-ных вводах.
|
|
|
На напряжения до 35 кВ просты в производстве, дешевы и малогабаритны трансфор-маторы тока с литой изоляцией. Эпоксидная изоляция имеет наилучшие результаты. Выбор конфигурации литой изоляцией требует тщательного расчёта электрического поля для устранения высоких градиентов по поверхности изоляции и в воздушных включениях вблизи вторичной обмотки.
Изоляция конденсаторов.
Изоляция конденсаторов служит не только собственно изоляцией, но является также носителем электрического поля, энергия и мощность которого используются в электри-ческой установке. Чем больше напряжённость электрического поля в изоляции, тем ближе его обкладки и выше ёмкость, а поэтому и больше удельная мощность конденса-тора, выраженная в киловольт – амперах реактивных (кВАр). Удельная мощность кон-денсатора увеличивается также с повышением диэлектрической постоянной изоляции.
|
|
|
С другой стороны, надёжность изоляции снижается с увеличением напряжённости поля Е ; материалы же с высокой пробивной электрической прочностью имеют отно-сительно невысокую диэлектрическую постоянную изоляции. Таким образом, условия повышения удельной мощности конденсатора противоположны условиям повышения изоляционной надёжности конструкции. Это противоречие разрешается применением наиболее высококачественных материалов. В конденсаторах применяется бумажно-масляная изоляция с конденсаторной бумагой высокой плотности толщиной от 5 до 30 мк. Такая бумага обладает высокой механической и электрической прочностью и повы-шенной диэлектрической постоянной изоляции. С уменьшением толщины бумаги эле-ктрическая прочность бумажно-масляной изоляции повышается. Для пропитки приме-няется конденсаторное масло, отличающееся высокой степенью очистки.
|
|
|
Конденсаторы состоят из отдельных секций, соединяемых для получения необходимой ёмкости параллельно и последовательно. Секции бывают рулонного и пакетного типов.
Конденсатор первого типа выполнен в виде рулона из бумажных лент с проложен-ными между лентами электродами из алюминиевой фольги. Намотка рулонов произ-водится на станках, после чего он сплющивается для придания секции плоской формы. Такие секции располагаются компактно в корпусе конденсатора. Секции конденсаторов помещаются в металлический или фарфоровый корпус, залитый маслом. В металличе-ском корпусе вывод концов конденсатора осуществляется через проходные изоляторы.
Вследствие большой ёмкости С потери в конденсаторах также относительно велики. Теплоотвод из конденсаторов осуществляется по электродам – фольге в направлении к торцам секции и далее через и далее через масло к металлическому корпусу. Улучше-ние теплоотвода достигается присоединением фольги к металлическому корпусу кон-денсатора. В конденсаторах с фарфоровым корпусом условия теплоотвода ухудшаются, что ограничивает применение таких конденсаторов относительно небольшими емкос-тями (конденсаторы связи или емкостных трансформаторов напряжения).
|
|
|
В бумажно-масляной изоляции резко выражен кумулятивный эффект, заключающий-ся в накоплении необратимых дефектов при частичных разрядах. Известно, что в кон-денсаторах переменного напряжения начальные частичные разряды возникают на кра-ях электродов (обкладок) , что свидетельствует об образовании начальных электронов вследствие автоэлектронной эмиссии.
Возникающие при частичных разрядах мельчайшие газовые включения растворяются в масле и распределяются с течением времени по всей изоляции. Этому способствует пульсация давления в масляных прослойках между обкладками вследствие действия между ними электростатических сил.
Растворение газа в масле приводит к постепенному снижению электрической проч-ности изоляции; изоляция стареет. Внутренние перенапряжения приводят к напря-жённостям в изоляции , близким к критическим. Поэтому конденсаторы, подвергаю-щиеся относительно частым внутренним перенапряжениям, например конденсаторы продольной и поперечной компенсации, выполняются с более низкими рабочими напряжённостями.
На выбор напряжённости значительное влияние оказывает вид рабочего напряжения. Для конденсаторов постоянного напряжения, в которых явления ионизации проявляются в слабой форме и диэлектрические потери исчезающее малы, рабочие напряжённости могут быть резко увеличены по сравнению с напряжённостями для конденсаторов переменного напряжения 50 Гц.
Выделим основные типы высоковольтных конденсаторов, применяемых в электрических установках:
1) конденсаторы переменного напряжения (50Гц), служащие для улучшения коэффициента мощности потребителя (косинусные конденсаторы), генерирования реактивной мощности вдали от потребителя и для установок продольной компенсации. Допускаемые рабочие напряженности для косинусных конденсаторов 12-14 кВ/мм , для конденсаторов продольной и поперечной компенсации 7-10 кВ/мм;
2) конденсаторы связи, емкостных трансформаторов напряжения, делителей напряжения на выключателях. Все эти конденсаторы имеют относительно малую ёмкость. Корпус фарфоровый. Рабочие напряжённости 7-8 кВ/мм;
3) конденсаторы для электропередач постоянного тока, работающие при выпрямленном напряжении, с составляющей (до 10%) переменного напряжения повышенной частоты. Рабочие напряжённости 30-40 кВ/мм;
4) конденсаторы постоянного напряжения импульсные, предназначенные для работы в лабораторных схемах. Корпус конденсаторов металлический, фарфоровый или бакелитовый. Рабочие напряжённости до 100 кВ/мм.
Испытания конденсаторов переменного напряжения проводятся повышенным напряжением рабочей частоты. Вследствие высокой ёмкости конденсаторов для испытания требуются испытательные трансформаторы большой мощности. При отсутствии таких трансформаторов практикуется испытание постоянным напряжением до 5Uном.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 974; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!