UA53010A - Комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги та трансформатор напруги до нього - Google Patents

Abstract

Комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги має металевий корпус трансформатора струму, що встановлений на ізоляційну покришку, всередині якої виконана труба відводів, яка заземлює і яка зв'язана з розташованим у корпусі комплектом вторинних обмоток, над якими встановлений металевий корпус трансформатора напруги з високовольтним і низьковольтним виводами. На корпусі трансформатора напруги передбачена з'єднувальна бобишка для приєднання високовольтного виводу трансформатора до контактної лопатки трансформатора струму за допомогою перемички. При цьому корпус трансформатора напруги зв'язаний з корпусом трансформатора струму як сполучені посудини для рівномірного розподілу газової ізоляції. Трансформатор напруги має корпус, у якому встановлений магнітопровід з високовольтною та низьковольтною обмотками, які концентрично розташовані на циліндрі, який встановлений горизонтально проміж бічними ярмами магнітопроводу. Циліндр, який утримується магнітопроводом, виконаний із ізоляційного матеріалу і має мінімум два концентричних шари, віддалених один від одного. При цьому проміж шарами циліндра встановлений металевий циліндр з розрізом по довжині.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема, до об'єднаних вимірювальних трансформаторів струму і 2 напруги та вимірювальному трансформатору напруги, які призначені для живлення електричних вимірювальних приладів, ланцюгів захисту і сигналізації в електричних мережах перемінного струму частотою 50 Гц і 60 Гц з номінальною напругою 110ОКВ і вище.

Відомий комбінований вимірювальний трансформатор струму і напруги за патентом Франції Мо2259424, кл.НОТЕ 40/00, 1975 р. має трансформатор струму з тороїдальною магнітною системою і вимірювальною 70 вторинною обмоткою, які розташовані всередині порцелянової покришки.

Трансформатор напруги розташований нижче трансформатора струму у металевому баці, на який опирається згадана покришка, на якій розташований герметичний розширювальний бачок з покажчиком рівня рідини. Магнітопровід трансформатора у баці складається з стрижнів, на його центральному стрижні розташовані циліндричні струмопровідні шарові високовольтна і низьковольтна обмотки. 19 Бак трансформатора напруги має отвір, Через який проходить провідник, який зв'язує струмопровідну високовольтну обмотку з первинним провідником трансформатора струму, який встановлений у порцелянову покришку.

Бак трансформатора напруги та покришка заповнені рідким діелектриком, коливання рівня рідини у трансформатора відбуваються в розширювальному бачку.

Кріплення порцелянової покришки до бака трансформатора напруги здійснюється за допомогою болтових затискачів.

Недоліками відомого трансформатора є складність конструкції, збільшений зовнішній діаметр обмоток, що приводить до збільшення товщини ізоляції між шарами, великий об'єм рідкого діелектрика через складну форму та великі габарити бака трансформатора напруги, при монтажі якого з порцеляновою покришкою виникають складності з ущільненнями. «

Відомий комбінований високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги за патентом України

Мо25892, кл. НОТ Е 38/34, 1999 р. має трансформатор струму і трансформатор напруги, які з'єднані в одній конструкції і виконані з роздільними магнітними системами.

Первинний горизонтальний провідник і вторинні обмотки трансформатора струму розташовані в окремому о корпусі, який встановлений на опорний ізолятор, а магнітопровід трансформатора напруги з високовольтною та -/- че низьковольтною обмотками розташовується над трансформатором струму і зверху на корпус трансформатора струму монтується ковпак, який є корпусом трансформатора напруги. о

Магнітопровід трансформатора напруги виконаний у вигляді сердечника закритого типу, який має стрижень со для обмоток. 3о В опорному ізоляторі трансформатора струму виконана відвідна трубка, яка зв'язана з вторинними о обмотками трансформатора струму, при цьому вищевказані обмотки трансформатора напруги оточені кільцевим електродом, який екранує.

Недоліком відомого трансформатора струму і напруги є зниження характеристик магнітного полюса за « рахунок появи високих потенціалів напруги на екрануючих елементах трансформатора, а також навколо З магнітної системи трансформатора струму. с Відомий комбінований високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги за патентом

Із» Німеччини Мо 3608390, кл. НО1 ЕЕ 40/08, 1987 р. має металевий корпус трансформатора струму, який встановлений на ізоляційну покришку, усередині якої виконана труба відводів, яка заземлює і яка зв'язана з розташованим у корпусі комплектом вторинних обмоток, над якими встановлений металевий ковпак трансформатора напруги, у якому встановлений магнітопровід з високовольтною і низьковольтною обмотками, і-й концентрично розташованими на головному стрижні або циліндрі, який, в свою Чергу, встановлений со горизонтально до бічних ярем магнітопроводу.

У нижній частині трансформатора напруги знаходиться штепсельний з'єднувач, до якого приєднані вторинні о вихідні ланцюги трансформатора. Відповідний штепсельний роз'єм знаходиться у верхній частині -к 70 трансформатора струму, зчленування з'єднувача з відповідним роз'ємом відбувається при надяганні ковпака трансформатора напруги через проміжні елементи. с Дану конструкцію трансформатора приймаємо за прототип.

Недоліками прототипу є складність конструкції, яка не виключає механічні ушкодження, пробій ізоляції, ненадійність з'єднання корпуса трансформатора струму з ковпаком трансформатора напруги, що вимагає 22 великої кількості ущільнень і можливе зривання ковпака трансформатора напруги та вихід газової ізоляції в. (елегазу) в атмосферу.

До основи винаходу поставлена задача розробки комбінованого газонаповненого високовольтного вимірювального (опорного) трансформатора струму і напруги та трансформатора напруги до нього, який забезпечує рівномірний розподіл електричного поля у всіх зонах спряження елементів активної частини 60 трансформатора напруги і трансформатора струму без ускладнення конструкції і технології виготовлення трансформаторів.

Вирішення поставленої задачі забезпечує комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги, який має металевий корпус трансформатора струму, який встановлений на ізоляційну покришку, всередині якої виконана труба виводів, яка заземлює і яка зв'язана з розташованим у 62 корпусі комплектом вторинних обмоток, над якими встановлений металевий корпус трансформатора напруги з високовольтним і низьковольтним відводами, за рахунок того, що на корпусі трансформатора напруги передбачена сполучна бобишка для приєднання високовольтного виводу трансформатора напруги до контактної лопатки трансформатора струму за допомогою перемички, при цьому корпус трансформатора напруги зв'язаний з корпусом трансформатора струму як сполучені посудини для рівномірного розподілу газової ізоляції.

Для міцності з'єднання, фланець корпуса трансформатора напруги встановлений на верхній фланець корпуса трансформатора струму і їх осьові отвори сполучені.

Трансформатор напруги має корпус, у якому встановлений магнітопровід з високовольтною і низьковольтною 7/0 обмотками, концентричне розташованими на циліндрі, який встановлений горизонтально між бічними ярмами магнітопровода.

Для спрощення й удосконалення конструкції, циліндр, який утримується магнітопроводом трансформатора напруги, виконаний із ізоляційного матеріалу, при цьому ізоляційний циліндр має мінімум два концентричних шари, які віддалені один від одного, а між шарами ізоляційного циліндра встановлений металевий циліндр з /5 розрізом по довжині.

Для електричного з'єднання металевого циліндра з низьковольтною обмоткою, розріз у циліндрі виконаний від торця до торця під кутом до його осі.

Між високовольтною та низьковольтною обмотками трансформатора напруги, концентричне їм, встановлений додатковий екран з розрізом по довжині.

Трансформатор напруги має екрани, які вирівнюють та відокремлюють торці обмоток від бічних ярем магнітопроводу і мають вигляд дискових кілець.

Трансформатор напруги має електростатичний екран, який встановлений концентричне по зовнішньому діаметру обмоток.

Для зниження трудомісткості і виключення жорсткого з'єднання, електростатичний екран виконаний з одним ов розрізом, при цьому з'єднання екрана у розрізі виконане за допомогою заповнення епоксидним компаундом.

Технічний результат, який досягається при використанні винаходу: « - удосконалена конструкція, знижені габарити, зменшені матеріалоємність і підвищена надійність трансформатора в цілому за рахунок забезпечення рівномірного розподілу напруги по висоті конструкції активних частин трансформатор струму і трансформатора напруги з оптимальними витратами вкладеного су зо ізоляційного матеріалу і виключення механічних ушкоджень за рахунок підвищення механічної жорсткості, - зменшена товщина намотування ізоляційних смуг в обмотках трансформатора напруги, які виконуються безЙ 87 надривів, зморшок та зазорів з заданою міцністю, причому намотування високовольтної обмотки о трансформатора напруги здійснюється проводом невеликого круглого перетину 0,25 мм з ізоляцією, - знижена робоча напруженість електричного поля і виключені перекриття ізоляційних проміжків за рахунок ме)

Зз5 Створення оптимальних ізоляційних відстаней у трансформаторах і виконання екранів із заокругленням ю необхідних радіусів, - виключений вплив високого тиску ізолюючого газу у загальному об'ємі трансформаторів, забезпечений рівномірний розподіл напруженості по високовольтній обмотці трансформатора напруги.

Комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги та « трансформатор напруги до нього, які заявляються, пояснюються нижчеподаним описом і кресленнями, де: в с Фіг. 1 - комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги,

Фіг. 2 - трансформатор напруги, з Фіг. З - винесення І по фіг. 2,

Фіг. 4 - магнітопровід з обмотками трансформатора напруги,

Фіг. 5 - обмотки на ізоляційному циліндрі трансформатора напруги, с Фіг. 6 - винесення ІІ по фіг. 5,

Фіг. 7, Фіг. 8 - електростатичний екран, о Фіг. 9 - перетин А-А по фіг. 8, о Фіг. 10, Фіг. 11 - мембранний запобіжний пристрій.

За винаходом, комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і - напруги має металевий корпус 1 трансформатора струму, який встановлений на ізоляційну покришку 2, о усередині якої виконана труба З відводів, яка заземлює, і яка зв'язана з розташованим у корпусі 1 комплектом вторинних обмоток 4, над якими встановлений металевий корпус 5 трансформатора напруги, який, в свою чергу, має магнітопровід б з високовольтною та низьковольтною обмотками 7 і 8, концентричне розташованими на ов циліндрі 9, який встановлений горизонтально між бічними ярмами 10 і 11 магнітопровода 6, тобто циліндр, який утримується магнітопроводом 6 виконаний із ізоляційного матеріалу (див. фіг. 1, фіг. 2, фіг. З, фіг. 4).

Р Бічні ярма 10 і 11 магнітопровода 6 закриті екранами 12, які покриваються лаком.

На корпусі 5 трансформатора напруги передбачена сполучна бобишка 13, а контактні лопатки 14 трансформатора струму виходять із корпуса 1 назовні, при цьому за допомогою сполучної бобишки 13 во високовольтний вивід А трансформатора напруги приєднується до контактної лопатки 14 трансформатора струму за допомогою перемички (не показана) (див. фіг. 1, фіг.2).

Корпус 5 трансформатора напруги зв'язаний з корпусом 1 трансформатора струму за принципом сполучених посудин для рівномірного розподілу газової ізоляції (елегазу).

Для виключення підвищення тиску елегаза зверху корпуса 5 трансформатора напруги встановлюється 65 мембранний запобіжний пристрій 15 з отвором, у якому розташована мембрана 16, яка хлюпає і яка притиснута верхнім і нижнім металевими кільцями 17 і 18, які зв'язані між собою планкою 19, яка кріпиться гвинтами 20

(див. фіг. 1, фіг. 2, фіг. З).

У зоні отвору пристрою 15 виконані взаємно перпендикулярні ножі 21 і 22, а штуцер 23 приєднується до сигнального манометра (не показаний) (див. фіг. 10, фіг. 11).

Ізоляційний циліндр 9 трансформатора напруги має два концентричних шари 24 і 25 (наприклад, два ізоляційних циліндри), розділених металевим циліндром 26 з розрізом 27 по довжині. Розріз 27 на металевому циліндрі 26 виконаний від торця до торця під кутом до його осі (див. фіг. 4, фіг. 5).

Можливий варіант встановлення металевого циліндра 26 безпосередньо на поверхню ізоляційного циліндра 9, при цьому розріз 27 йде по спіралі (не показано). 70 Електростатичний екран 28 встановлений концентричне по зовнішньому діаметру обмоток 7 і 8 трансформатора напруги. Електростатичний екран 28 виконаний з двох обичайок 29 і ЗО (див. фіг. 4, фіг. 7).

Трансформатор напруги має екрани у вигляді дискових кілець З1, які вирівнюють та відокремлюють торці обмоток 7 і 8 від бічних ярем 10 і 11 магнітопровода 6 (див. фіг. 4).

Від обмоток 7 і 8 трансформатора напруги відходять високовольтний вивід А та низьковольтні виводи 32, які /5 ВХОДЯТЬ ДО труби З відводів, яка заземлює, трансформатор струму (не показано) (див. фіг. 1, фіг. 2, фіг.4, фіг. 5).

У трансформаторі напруги між обмотками 7 і 8, концентричне їм, встановлений додатковий екран 33 з розрізом 34 по довжині. Екран 33 перед встановленням вальцюється для придання форми (див. фіг. 5, фіг. б).

Ізоляційні прокладки 35 і 36 накладаються за допомогою клею на обмотки 7 і 8 впритул у п'ять шарів з перекриттям.

Згідно до фіг. б, екран 37 поблизу низьковольтної обмотки 8 бандажується за допомогою склострічки 38 у три шари з перекриттям.

Шари С і Т в обмотках 7 і 8 трансформатора напруги ізолюються між собою за допомогою ізоляційної плівки 39 в один шар з перекриттям (див. фіг. б).

Смуги 40 в обмотках 7 і 8 виконані також із ізоляційної плівки.

Згідно до фіг. 7, фіг. 8, фіг.9, електростатичний екран 28 по зовнішньому діаметру обмоток 7 і 8 трансформатора напруги виконаний з одним розрізом 47. Розріз 41 заповнений епоксидним компаундом для « з'єднання екрана 28 у розрізі, у якому поміщена стрічка 42, а сам розріз обмежений пластинами 43, які встановлені попарно радіально і приварені при сполученні отвору у екрані 28 із втулкою 44.

Тобто, між пластинами 43 заливається епоксидний компаунд 41. о зо Обічайки 29 і ЗО електростатичного екрана 28 скріплюються між собою за допомогою гвинтів 45.

Згідно до фіг.2, фіг. 7 і фіг. 8, через втулку 44 електростатичного екрану 28 проходять низьковольтні -- виводи 32 трансформатора напруги. о

При збиранні комбінованого трансформатора струму і напруги, фланець 46 корпусу 5 трансформатора напруги жорстко кріпиться на верхній опорний фланець 47 трансформатора струму, при цьому осьові отвори (не ме) показані) фланців 46 і 47 сполучені, а ізоляційна покришка 2 встановлюється на раму основи 48 (див. фіг. 1). ю

Після заливання епоксидного компаунду у електростатичний екран 28 трансформатора напруги, робиться розріз 41 металевої частини обічайок 29 і ЗО екрана 28, а стрічка 42 встановлюється до завершення процесу полімеризації компаунду.

При досягненні в трансформаторі струму і напруги критичного тиску мембрана 16 утрачає стійкість (вона « прогинається), після чого розрізається ножами 21 і 22 і звільняє перетин для проходу газової ізоляції. з с Комбінований трансформатор струму і напруги та трансформатор напруги до нього, які заявляються,

Й дозволяють зменшити витрати матеріалів і знизити трудомісткість, при цьому виключаються гострі кути при и?» спряженні елементів конструкцій трансформаторів і досягається газощільність зварених швів.

Комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги з елегазовою ізоляцією виготовляється на базі конструкції трансформатора напруги типу ЗНОГ - 110 кВ і вище, що забезпечує с високу якість, надійність, довговічність, вибухобезпечність і екологічну чистоту навколишнього середовища.

Claims (8)

1. Формула винаходу («в)

   - 1. Комбі Й Й Й і Й і Й - Комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги, який має о металевий корпус трансформатора струму, що встановлений на ізоляційну покришку, всередині якої виконана труба відводів, яка заземлює і яка зв'язана з розташованим у корпусі комплектом вторинних обмоток, над якими встановлений металевий корпус трансформатора напруги з високовольтним і низьковольтним виводами, який відрізняється тим, що на корпусі трансформатора напруги передбачена з'єднувальна бобишка для приєднання високовольтного виводу трансформатора до контактної лопатки трансформатора струму за Р» допомогою перемички, при цьому корпус трансформатора напруги зв'язаний з корпусом трансформатора струму як сполучені посудини для рівномірного розподілу газової ізоляції.
2. 2. Трансформатор струму і напруги за п. 1, який відрізняється тим, що фланець корпуса трансформатора во напруги встановлений на верхній фланець корпуса трансформатора струму та їхні осьові отвори сполучені.
3. З. Трансформатор напруги, який має корпус, у якому встановлений магнітопровід з високовольтною та низьковольтною обмотками, які концентрично розташовані на циліндрі, який встановлений горизонтально проміж бічними ярмами магнітопроводу, який відрізняється тим, що циліндр, який утримується магнітопроводом, виконаний із ізоляційного матеріалу і має мінімум два концентричних шари, віддалених один від одного, при б цьому проміж шарами циліндра встановлений металевий циліндр з розрізом по довжині.
4. 4. Трансформатор напруги за п. 3, який відрізняється тим, що розріз на металевому циліндрі виконаний від торця до торця під кутом до його осі.
5. 5. Трансформатор напруги за п. З, який відрізняється тим, що між високовольтною та низьковольтною обмотками концентрично їм встановлений додатковий екран з розрізом по довжині.
6. б. Трансформатор напруги за п. З, який відрізняється тим, що він має екрани, які вирівнюють та відокремлюють торці обмоток від бічних ярем магнітопроводу і мають вигляд дискових кілець.
7. 7. Трансформатор напруги за п. З, який відрізняється тим, що він має електростатичний екран, який встановлений концентрично по зовнішньому діаметру обмоток.
8. 8. Трансформатор напруги за п. 7, який відрізняється тим, що електростатичний екран виконаний з одним 7/0 розрізом, при цьому з'єднання екрана у розрізі виконано за допомогою заповнення епоксидним компаундом.

   Фіг. 1 т Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 1, 15.01.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. « «в) «- «в) (зе) І в)

   - . и? 1 (95) («в) - 70 (42) 60 б5