Изоляционные расстояния

Трансформаторы с воздушным охлаждением (сухие трансформаторы). При естественном воздушном охлаждении магнитопровод, обмотки и другие части трансформатора имеют непосредственное соприкосновение с окружающим воздухом, поэтому охлаждение их происходит путем излучения и конвекции воздуха. Сухие трансформаторы устанавливают внутри помещений (в зданиях, производственных цехах и пр.), при этом главным требованием является обеспечение пожарной безопасности. В эксплуатации они удобнее масляных, так как исключают необходимость периодической очистки и смены масла. Следует, однако, отметить, что воздух обладает меньшей электрической прочностью, чем трансформаторное масло, поэтому в сухих трансформаторах все изоляционные промежутки и вентиляционные каналы делают большими, чем в масляных. Из-за меньшей теплопроводности воздуха по сравнению с маслом электромагнитные нагрузки активных материалов в сухих трансформаторах приходится брать меньшими, чем в масляных, что приводит к увеличению сечения проводов обмоток и магнитопровода. Как следствие этого, масса активных частей (обмоток и магнитопровода) сухих трансформаторов больше, чем масляных. В настоящее время сухие трансформаторы имеют мощности до 2500 кВ-А и напряжения обмотки ВН до 20 кВ. Их устанавливают только в сухих закрытых помещениях с относительной влажностью воздуха до 80% во избежание чрезмерного увлажнения обмоток.

В настоящее время подавляющее большинство всех силовых трансформаторов общего назначения и специальных выполняется с концентрическими обмотками. Чередующиеся обмотки находят применение в специальных типах трансформаторов, предназначенных для питания электропечей. В таких трансформаторах с весьма значительными токами на стороне НН решающим обстоятельством является удобство параллельного соединения ряда групп обмотки НН снаружи обмотки, а изоляционные промежутки при относительно малом напряжении ВН обычно невелики. Чередующиеся обмотки иногда применяются для сухих трансформаторов как обеспечивающие лучший доступ охлаждающего воздуха к обмоткам как высшего, так и низшего напряжения.

Воздух является менее совершенной изолирующей и охлаждающей средой, чем трансформаторное масло. Поэтому в сухих трансформаторах приходится все изоляционные промежутки и охлаждающие каналы делат-ь большими, а электромагнитные нагрузки активных материалов допускать меньшими, чем в масляных транс-.фсрматорах. Вследствие этого масса и стоимость активных материалов в сухих трансформаторах оказываются существенно повышенными по сравнению с масляными. В то же время понижение электромагнитных нагрузок — плотности тока в обмотках и индукции » магнитной системе, позволяет получить в сухих трансформаторах потери короткого замыкания, ток и во многих случаях потери холостого хода ниже, чем в масля-ны;х. Благодаря отсутствию масла и замене тяжелого бака легким кожухом общая масса сухого трансформатора при мощностях до 400 кВ-А составляет не более 125—130%, а при мощностях 630—1600кВ-А —около 101}% массы идентичного масляного трансформатора.

4-2. Основные изоляционные промежутки главной изоляции в чередующихся обмотках.

При расчете главной изоляции очень важно выявить все изоляционные промежутки, подверженные опасности пробоя, и правильно определить те испытательные напряжения, под воздействием которых эти промежутки будут находиться.

избегать таких ситуаций в конструкциях аппаратов (выключателей) высокого напряжения. Как следует из сопоставления 4.30 и 4.31, обычно изоляционные промежутки в жидком диэлектрике, выбранные по условию надежной работы при длительном воздействии напряжения, обеспечивают требуемую надежность работы при перенапряжениях. Для повышения электрической прочности масляных изоляционных промежутков в электрических аппаратах используют различные комбинации жидкого и твердого диэлектриков.

К внешней изоляции установок высокого напряжения относят изоляционные промежутки между электродами (проводами линий, шинами распределительных устройств и т. д.), в которых роль основного диэлектрика выполняет воздух.

тип изоляции позволяет уменьшать ручную отбортовку цилиндров, со-изоляционные промежутки, однако стоящих из десятков слоев кабель-

ной бумаги ( 2-255). Изоляция такого типа позволяет получить относительно малые изоляционные промежутки и более легкую и компактную конструкцию всего трансформатора, однако требует чрезвычайно больших затрат ручного труда на отбортовку многослойных цилищ;ров из кабельной бумаги. Схема размещения обмоток и изоляционных цилиндров для таких обмоток пока ана на 2-272.

В настоящее время подавляющее большинство всех силовых трансформаторов общего назначения и специальных выполняется с концентрическими обмотками. Чередующиеся обмотки иногда находят применение в специальных типах трансформаторов, предназначенных для питания электропечей. В таких трансформаторах с весьма значительными токами на стороне НН решающим обстоятельством является удобство параллельного соединения ряда групп обмотки НН снаружи обмотки, а изоляционные промежутки при относительно малом напряжении ВН обычно невелики. Чередующиеся обмотки иногда применяются также для сухих трансформаторов как обеспечивающие лучший доступ охлаждающего воздуха к обмоткам как высшего, так и низшего напряжения.

Воздух является менее совершенной изолирующей и охлаждающей средой, чем трансформаторное масло. Поэтому в сухих трансформаторах приходится все изоляционные промежутки и охлаждающие каналы делать большими, а электромагнитные нагрузки активных материалов допускать меньшими, чем в масляных трансформаторах. Вследствие этого масса и стоимость активных материалов в сухих трансформаторах оказываются существенно выше, чем в масляных.

Выбор типа конструкции РУ осуществляется по номинальному напряжению, схеме электрических соединений, габаритам устанавливаемого оборудования и условиям внешней среды. РУ напряжением 6—20 кВ в основном выполняются закрытыми, так как габариты электрических аппаратов и изоляционные расстояния относительно невелики. ОРУ обычно выполняются на напряжение 35—1150кВ. При стесненности

№ рисунка Расстояние Обозначение Наименьшие изоляционные расстояния в свету от юховедущих частей до различных элементов ЗРУ, мм. при напряжениях, кВ

№ рисунка Расстояние Обозначение Наименьшие изоляционные расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов ОРУ, мм, при номинальных напряжениях, кВ

Изоляционные расстояния в распредустройствах 365, 369 Испытательные напряжения 506

Обозна- Изоляционные расстояния, мм, для напряжения, кВ

Расстояния Обозначе-ние Изоляционные расстояния, мм, для номинального напряжения, кВ

5. Изоляционные расстояния, мм, в ОРУ 750 и 1150 кВ могут быть приняты следующими:

6. Изоляционные расстояния, мм, в ОРУ 500 и 750 кВ с применением нелинейных ограничителей перенапряжений могут быть приняты следующими:

Методика и последовательность расчета сухих и масляных трансформаторов принципиально одинаковы. Некоторые особенности расчета сухих трансформаторов— допустимые нагрузки активных материалов, допустимые изоляционные расстояния, нагрев обмоток и т. д. — отражены в следующих главах.

Обобщенный метод расчета трансформатора должен дать, возможность найти достаточно простые и точные математические связи между заданными величинами (мощность трансформатора, частота, класс напряжения, изоляционные расстояния в главной изоляции), величинами, выбираемыми в начале расчета (индукция в магнитной системе, коэффициент заполнения сталью, соотношение основных размеров), основными размерами и стоимостью трансформатора, а также его эксплуатационными параметрами, т. е. параметрами холостого ХОДЕ; и короткого замыкания. Желательно, чтобы обобщенный метод, отвечая всем вышеизложенным требованиям, давал возможность наглядного графического представления изменения размеров, масс активных материалов и основных параметров трансформатора в зависимости от избранных независимых переменных.

Если изоляционные расстояния от обмотки ВН до нижнего ярма (Г0) и до верхнего (Г0) неодинаковы, например при размещении над обмоткой прессующего кольца, то /0=(/о+О/2.