Изоляционные конструкции высоковольтного оборудования. Маслобарьерная изоляция силовых трансформаторов. (Лекция 9)

1.

Изоляционные конструкции высоковольтного оборудования
Маслобарьерная изоляция силовых трансформаторов
Схема главной изоляции силовых
трансформаторов 6-35 кВ
Основные изоляционные расстояния главной изоляции
трансформаторов 6-35 кВ, мм
Uном
А
B
E
b
d
dмф
3-6
8-10
20-25
10
10
2.5
2
10
12
30
14
16
3
3
15
16
40
17
22
3.5
2
35
27
70
30
50
5
3

2.

Схема главной изоляции
силового трансформатора 110
кВ
Силовой трансформатор
330/35 кВ

3.

Сухие силовые трансформаторы с литой изоляцией Uн < 110 кВ
Преимущества: 1) массогабаритные показатели 2) Простая конструкция вводов 3) Отсутствие масляного
хозяйства 4) Экологичность
Недостатки: 1) Затрудненный теплообмен 2) Воздействие окружающей среды
Сухие силовые трансформаторы с открытой обмоткой для внутренней и наружной установки
на напряжение до 35 кВ. Специальное полимерное покрытие обмоточного провода
обеспечивает кратковременный перегрев до 200 град. С ., устойчивость к атмосферным
воздействиям

4.

Конструкции обмоток и продольная изоляция силовых трансформаторов
Дисковая обмотка
(однослойные катушки)
Обмотка из листового
материала (фольга)

5.

Конструкция изоляции силовых кабелей
Кабели с вязкой пропиткой
Пропитывающий состав: трансформаторное масло (30%), канифоль(тяжелая фракция смолы хвойных
деревьев) - (70%)
Градирование кабельной изоляции
Ограничения:
1)Не применять вертикальной
прокладки с перепадом выше 15 м
2) Не применять на протяженных
наклонных участках
3) Для прокладки в области
больших перепадов применяются
кабели с обедненной пропиткой
4) Кабели с пропиткой
синтетическими смолами
ограничений в прокладке не
имеют
Uн=35 кВ
E раб =2.5-3.5 кВ/мм
divD 0, D E
В радиальном поле
Обеспечивают
радиальность поля
r E const1
const2
r
1 d
r E 0
r dr
Наилучшее
распределение
E=const

6.

Маслонаполненные кабели
Давление
P, Атм
E раб, кВ/мм
Низкое
2–3
3- 5
Среднее
4–5
6- 8
Высокое
8 – 15
10- 15
Особенности: необходимы стопорные муфты, баки давления и питания, компенсаторы температурного расширения масла
свинцовая
оболочка
Конструкция кабеля высокого давления
в стальной трубе Uн=110-500 кВ

7.

Кабели с пластмассовой изоляцией ( «сшитый» полиэтилен)
Сшивка молекулярных
цепочек поперечными
связями
E раб 60 70 кВ / мм
Преимущества: 1) более низкая стоимость 2) высокие рабочие
напряженности поля 3) произвольный рельеф прокладки
Недостатки: 1) неспособность к самовосстановлению свойств
изоляции после ч.р. 2) неприменимость для передачи
постоянным током вследствие развития дендридов

8.

Маслобарьерные и бумажно-масляные вводы
Назначение: ввод и вывод высокого напряжения через стенки зданий и корпусов оборудования
Проблема: недопустимо высокие рабочие напряженности поля в условиях требуемой компактности
Решение: организация благоприятного распределения напряжения внутри конструкции ввода
Конструкция маслонаполненного
ввода с конденсаторными обкладками

9.

Проходные изоляторы на напряжение 110 кВ
Маслобарьерная
изоляция
БМИ
RIP- изоляция
БМИ ввод на 1150 кВ

10.

Изоляция вращающихся электрических машин (турбо- ,гидрогенераторы, СК, двигатели с Uн>3 кВ)
Требования к изоляции: вибростойкость, термостойкость, компактность, короностойкость, срок службы 20-30 лет
Материалы: высокопрочные изолирующие материалы на основе слюды – микалента, микафолий, слюдиниты
Миканит двух видов:
Прокладочный и
формовочный
Слюденит – твердая
изоляция на основе слюды
Структура микаленты
Структура микафолия
Материалы для пропитки
Пропитывающий
состав
Максимальная
рабочая
температура С
Класс
изоляции
Масляно-битумный
компаунд
130
B
Эпоксидные
термореактивные
смолы
155
F
Кремний-органические
лаки
180
H
2 вида корпусной изоляции: А) гильзовая
(микафолий в пазу и микалента на выходе) Un<6.3 кВ
Б) непрерывная (микалента) Eраб =20 кВ/мм
Схема противокоронной
защиты

11.

Изоляция силовых конденсаторов
Назначение силовых конденсаторов: улучшение Cosφ, ВЧ-связь, выпрямительные установки фильтры, в/в
генераторы напряжения и тока
Изоляционные материалы: газ, жидкости , твердые органические и неорганические материалы конденсаторная масло, фторированные жидкости, касторовое масло конденсаторная бумага,
полимерные пленки
Пропитывающие составы
Жидкость
Примечание
ε
Конднсаторное масло
2.3
Степень очистки
выше чем у
трансформаторно
го
Касторовое
масло
4.7
Высокий уровень
диэлектрических
потерь
Хлордифинил
5.5
токсичен
Диэлектрические ленты
Устройство силового конденсатора
бумага
Толщина d
мкм
плотность,
г/см:3
КОН-1
5-10 мкм
1
КОН-2
10- 30 мкм
1.2
Пленка
полиамидная
5-20
1.4
Энергия секции
Емкость секции
C
al
d
l – длина
1
W Vc E 2
2
рулона
Vс – объем секции