Стержневые трансформаторы

Разрядники. В результате прямого удара молнии или при грозовых разрядах вблизи воздушных линий передачи или открытых подстанций в линиях и распределительных устройствах, связанных с последними, возникают атмосферные перенапряжения. Максимальное напряжение при прямом ударе может достигать нескольких миллионов вольт, а протекающие токи достигают сотен тысяч ампер. Для защиты от прямых ударов молнии, наиболее опасных для установок всех напряжений, используют тросовые и стержневые молниеотводы (см. § 87).

Каждый молниеотвод состоит из молниеприемника, возвышающегося над защищаемым объектом, заземлителя и токоотвода, соединяющего молниеприемник с заземлителем. По типу молние-приемников различают стержневые и тросовые молниеотводы. Стержневые молниеотводы выполняются в виде вертикально установленных стержней (мачт), соединенных с заземлителем, а тросовые — в виде горизонтально подвешенных тросов. Металлический стержневой молниеотвод или опора одновременно выполняют функции токоотвода. Если же молниеприемник молниеотвода (стержень, трос) расположен на изолирующих опорах (дымовые трубы, деревянные опоры), то по ним прокладываются тросы, соединяющие молниеприемник с заземлителем.

233. Стержневые молниеотводы:

На подстанциях напряжением 110 кв и выше стержневые молниеотводы устанавливаются, как правило, на конструкциях подстанций. Это удешевляет сооружение молниеотводов. На подстанциях напряжением 35 кв установка молниеотводов на конструкциях (кроме трансформаторных порталов) допускается

35 Кв И ВЫШе Слабым МеСТОМ /, 2, 3 - стержневые молниеотводы.

250. Заземляющее устройство подстанции 35 /се; 1, 2, 3 — стержневые молниеотводы.

Здания закрытых подстанций и РУ обычно защищаются от прямых ударов молнии в случаях, когда длительность грозовой деятельности превышает 20 ч/год, путем заземления железобетонных несущих конструкций кровли или металлического покрытия кровли. Если конструкция кровли не позволяет применять такого заземления, то на крыше здания устанавливаются стержневые молниеотводы.

Стержневые молниеотводы хотя и приближают к защищаемому объекту разряд прямого удара молнии, вследствие чего индуцированное напряжение возрастает, но одновременно снижают потенциал индуцированного напряжения из-за быстрой утечки потенциала земли по лидерному и последующим каналам.

РАСЧЕТ ГРОЗОЗАЩИТНЫХ? УСТРОЙСТВ СТЕРЖНЕВЫЕ МОЛНИЕОТВОДЫ

Расчет грозозащитных устройств. Стержневые молниеотводы . . 213

Здания и сооружения или их части в зависимости от назначения, интенсивности грозовой деятельности в районе местонахождения, ожидаемого количества поражений молнией в год должны защищаться в соответствии с категориями устройства молниезащиты и типом зоны защиты. Защита от прямых ударов молнии осуществляется с помощью молниеотводов различных типов: стержневых, тросовых, сетчатых, комбинированных (например, тросово-стержневых). Наиболее часто применяют стержневые молниеотводы, тросовые используют в основном для защиты длинных и узких сооружений. Защитное действие молниеотвода в виде сетки, накладываемой на защищаемое сооружение, аналогично действию обычного молниеотвода.

Магнитопровод трансформатора набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, содержащей для уменьшения мощности потерь от вихревых токов до 4-5% кремния. Для получения изоляции между листами их перед сборкой магнитопровода покрывают изоляционным лаком. Листы стягивают в пачки стальными шпильками, изолированными от листов, чтобы не образовались короткозамкнутые витки. В зависимости от положения магнитопровода по отношению к обмоткам принято различать стержневые трансформаторы ( 9.28) , у которых обмотки охватывают стержни магнитопровода, и броневые ( 9.29), у которых магнитопровод частично охватывает обмотки. Те и другие магнитопроводы могут быть как у ' однофазных ( 9.28, а), так и у трехфазных ( 9.28, б) трансформаторов.

Условия работы трансформатора определяют ряд особенностей в конструкции основных частей трансформатора: магнитопровода, обмоток и бака с маслом у трансформаторов с масляным охлаждением. Магнитопровод трансформатора набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, содержащей для уменьшения мощности потерь от вихревых токов до 4-5% кремния. Для получения изоляции между листами их перед сборкой магнитопровода покрывают изоляционным лаком. Листы стягивают в пачки стальными шпильками, изолированными от листов, чтобы не образовались короткозамкнутые витки. В зависимости от положения магнитопровода по отношению к обмоткам принято различать стержневые трансформаторы ( 9.28), у которых обмотки охватывают стержни магнитопровода, и броневые

Магнитопровод трансформатора набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, содержащей для уменьшения мощности потерь от вихревых токов до 4—5% кремния. Для получения изоляции между листами их перед сборкой магнитопровода покрывают изоляционным лаком. Листы стягивают в пачки стальными шпильками, изолированными от листов, чтобы не образовались короткозамкнутые витки. В зависимости от положения магнитопровода по отношению к обмоткам принято различать стержневые трансформаторы ( 9.28), у которых обмотки охватывают стержни магнитопровода, и броневые ( 9.29), у которых магнитопровод частично охватывает обмотки. Те и другие магнитопроводы могут быть как у ' однофазных ( 9.28, а), так и у трехфазных ( 9.28, б) трансформаторов.

По расположению обмоток на сердечнике различают стержневые ( 9.2, а) и броневые ( 9.2, б) трансформаторы. Стержневые трансформаторы имеют большее распространение, а броневые находят применение в качестве однофазных трансформаторов.

Для силовых трансформаторов применяют преимущественно магнитные системы стержневого типа. Однофазные стержневые трансформаторы имеют два стержня 2, несущие обмотки1 3, 4, а трехфазные — три стержня. Стержни соединяются верхним и нижним ярмами ) ( 2.32 и 2.33).

ниями 220 кВ и выше применяют бро-нестержневую или многостержневую конструкцию ( 2.36). Эта конструкция получается из стержневой, если добавить два стержня, закрывающих обмотки двух фаз, расположенных на крайних стержнях трехфазного стержневого трансформатора (см. 2.33). По сравнению со стержневыми бронестержневые трансформаторы имеют меньшую высоту магнитопро-водов, что очень важно при транспортировке, так как позволяет им лучше вписаться в железнодорожные габариты.

Опыт показывает, что стержневые трансформаторы, по сравнению с броневыми, проще в конструктивном отношении, позволяют легче собирать и изолировать обмотки, особенно высокого напряжения, и устойчивее механически при коротких замыканиях. Поэтому в настоящее время броневой тип используется при изготовлении силовых трансформаторов некоторых специальных типов, например печных и трансформаторов, устанавливаемых на подземных электростанциях. В США броневые трансформаторы выполняются фирмой Всстин-гауз, а в Европе—фирмами Шнейдер— Вестингауз и Жемон.

В мировой практике используются трансформаторы всех описанных выше типов. Например, в США фирма GEC0 применяет стержневые трансформаторы, а фирма Вестингауз — броневые. Во Франции фирмы, имеющие связь с фирмой GEC0, применяют также стержневые трансформаторы, например, фирма Альстом, а фирмы, имеющие связь с фирмой Вестингауз, например Жемон, — броневые трансформаторы обычного типа. Нужно отметить, что броневые трансформаторы более компактны, занимают меньше места и поэтому более удобно вписываются в железнодорожные габариты, что является существенным при перевозке трансформаторов большой мощности от заводов, их производящих, к местам установки. В последнее время швейцарская фирма Броун-Бовери (ВВС) и связанная с ней французская фирма «Электромеканик» начали широко применять однофазные броневые трансформаторы радиально-броневого типа (см. схему 12-2, г), которые получили конструктивное оформление магнитной системы по 12-6.

Наиболее тяжелыми с наибольшими потерями являются стержневые трансформаторы Плесси-Гассо и Женисриа, несколько более

10-2. Стержневые трансформаторы: а — однофазный, б —•

Стержневые трансформаторы менее чувствительны к наводкам от посторонних магнитных полей вследствие компенсации наводимой в одной катушке эдс другой катушкой; поэтому иногда стержневую конструкцию применяют для входных трансформаторов усилителей с очень низким уровнем входного сигнала.