ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к высоковольтным трансформаторам.
Уровень техники
Известен высоковольтный трансформатор (см. RU 123576 U1, опубл. 27.12.2012), содержащий трехстержневой магнитопровод и раму, удерживающую магнитопровод с обмоткой.
Недостаток подобной конструкции заключается в невысокой степени защиты элементов высоковольтного трансформатора от токового пробоя и, как следствие, невысокой степени надежности высоковольтного трансформатора.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, заключается в повышении защиты элементов высоковольтного трансформатора от токового пробоя и, как следствие, увеличение надежности высоковольтного трансформатора при многократных циклах работы.
Иными словами обеспечение надежности высоковольтного трансформатора за счет снижения вероятности возникновения токового пробоя между элементами его конструкции.
Эта задача решается путем создания высоковольтного трансформатора, содержащего закрепленный на раме трехстержневой шихтованный магнитопровод с изоляционным покрытием, имеющий обмотки низкого и высокого напряжений, причем обмотка низкого напряжения выполнена винтовой многопараллельной с вертикальными каналами для охлаждения из алюминиевого провода с комбинированной полиамидно-стекловолокнистой изоляцией, а обмотка высокого напряжения является обмоткой слоевого типа из алюминиевого провода и имеет вертикальные охлаждающие каналы, причем обмотки высокого и низкого напряжений имеют пропитку, выполненную кремнийорганическим лаком.
В одном из вариантов предложенного технического решения каждый стержень магнитопровода спрессован бандажом из стеклоленты, а ярмо спрессовано ярмовыми балками посредством шпилек.
В соответствии с другим из вариантов выполнения предлагаемого технического решения комбинированная полиимидно-стекловолокнистая изоляция выполнена многослойной и включает верхний слой, выполненный из кремнийорганической эмали, последующий второй слой выполнен из кремнийорганического лака, третий слой выполнен из стеклянных нитей, последний четвертый слой выполнен из полиамидной пленки.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид высоковольтного трансформатора.
Осуществление полезной модели
Обмотка низкого напряжения (НН) - винтовая многопараллельная обмотка с вертикальными каналами для охлаждения, выполненная из алюминиевого провода типа АППТСД с комбинированной полиамидно-стекловолокнистой изоляцией класса нагревостойкости Н с рабочей температурой до 180°C.
Первый слой изоляции провода выполнен из полиамидной пленки, полностью защищающей алюминиевую проволоку от непосредственного соприкосновения с окружающей средой. Далее - два слоя стеклянных нитей с пропиткой и подклейкой кремнийорганическим лаком.
Намотка обмотки осуществляется на намоточных станках, специально адаптированных для этой цели (плавная регулировка скорости вращения, регулировка момента вращения на валу двигателя).
В процессе намотки выполняются транспозиции для минимизации потерь от циркулирующих токов.
Конструкция указанной обмотки низкого напряжения улучшает нагрузочную способность трансформатора, а именно, защиту элементов высоковольтного трансформатора от токового пробоя и, как следствие, увеличение надежности высоковольтного трансформатора при многократных циклах работы.
Обмотка высокого напряжения (ВН) - слоевого типа из специального провода АППТСД класса нагревостойкости Н (180°C). Обмотка выполнена по специальной технологии, схожей с технологией «Резиблок».
Обмотка имеет вертикальные охлаждающие каналы, выполняющие одновременно функцию межслоевой изоляции. Технология изготовления заключается в намотке обмотки с одновременным наложением изоляции из стеклонити, пропитанной эпоксидным компаундом, что превращает обмотку в «моноблок» и, в отличие от «литых» обмоток, позволяет выполнять вертикальные охлаждающие каналы, улучшая тем самым нагрузочную способность трансформатора, а именно, защиту элементов высоковольтного трансформатора от токового пробоя и, как следствие, увеличение надежности высоковольтного трансформатора при многократных циклах работы.
Снятые с оправок обмотки поступают на пропиточный участок. Пропитка осуществляется путем полного погружения обмоток НН и ВН в емкость с кремнийорганическим лаком. Пропитка под вакуумом не требуется, так как в обмотках отсутствует межслоевая изоляция, препятствующая свободному проникновению лака.
После пропитки обмотки загружаются в термическую печь, где в течение 8 часов происходит их запечка при температуре 160°C.
Цикл пропитки - запечки повторяется три раза. Последний раз запечка происходит 12 часов.
Таким образом, достигаются требуемые монолитность и механическая прочность обмоток, тем самым, повышая нагрузочную способность трансформатора, а именно, защиту элементов высоковольтного трансформатора от токового пробоя и, как следствие, увеличение надежности высоковольтного трансформатора при многократных циклах работы.
Все изоляционные детали трансформаторов выполнены из стеклопластика класса нагревостойкости F (150°C).
Способность высоковольтного трансформатора выдерживать аварийные нагрузки (токи КЗ) определяется в первую очередь способностью изоляции выдерживать без повреждений возникающие перегревы в проводе трансформатора. Допускается, что в течение времени КЗ (3÷8 секунд) алюминиевый провод может разогреваться до температуры 200°C. Изоляция с классом нагревостойкости Н (180°C) способна выдержать эту температуру продолжительное время без каких-либо изменений свойств.
Магнитопровод служит основой для установки и крепления обмоток, отводов, переключателей и других деталей активной части трансформатора.
Магнитопровод трансформаторов - шихтованной конструкции, трехстержневая однорамная, выполнена из холоднокатаной рулонной электротехнической стали с изоляционным покрытием.
Прессовка стержней осуществляется бандажами из стеклоленты, прессовка ярма - ярмовыми балками, стянутыми шпильками.
Подобная конструкция магнитопровода и его крепление к раме обеспечивает механическую прочность связей, что предотвращает повышенную вибрацию, которая может привести к механическому разрушению деталей крепления магнитопровода и изоляции обмоток. Таким образом, повышается нагрузочная способность трансформатора, а именно, защита элементов высоковольтного трансформатора от токового пробоя и, как следствие, увеличение надежности высоковольтного трансформатора при многократных циклах работы.
Каждый трансформатор подвергается приемо-сдаточным испытаниям в аттестованной лаборатории предприятия в соответствии с требованиями ГОСТ 11677-85.
Благодаря применению алюминиевого провода с изоляцией, в совокупности с другими отличительными признаками, в частности, характеризующими выполнение обмоток указанной выше конструкции и конструкции магнитопровода, обеспечивается возможность достижения вышеуказанного технического результата, а именно, повышение защиты элементов трансформатора от токового пробоя и, как следствие, увеличение его надежности при многократных циклах работы.