Комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги та трансформатор напруги до нього

1 Комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги, який 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, який відрізняється тим, що 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 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 цьому проміж шарами циліндра встановлений металевий циліндр з розрізом по довжині 4 Трансформатор напруги за п 3, який відрізняється тим, що розріз на металевому циліндрі виконаний від торця до торця під кутом до ЙОГО ОСІ 2 Трансформатор струму і напруги за п 1, який відрізняється тим, що фланець корпуса трансформатора напруги встановлений на верхній фланець корпуса трансформатора струму та їхні осьові отвори сполучені 3 Трансформатор напруги, який має корпус, у 5 Трансформатор напруги за п 3, який відрізняється тим, що між високовольтною та низьковольтною обмотками концентрично їм встановлений додатковий екран з розрізом по довжині 6 Трансформатор напруги за п 3, який відрізняється тим, що він має екрани, які вирівнюють та відокремлюють торці обмоток від бічних ярем магнітопроводу і мають вигляд дискових кілець 7 Трансформатор напруги за п 3, який відрізняється тим, що він має електростатичний екран, який встановлений концентрично по зовнішньому діаметру обмоток 8 Трансформатор напруги за п 7, який відрізняється тим, що електростатичний екран виконаний з одним розрізом, при цьому з'єднання екрана у розрізі виконано за допомогою заповнення епоксидним компаундом Винахід відноситься до електротехніки, зокрема, до об'єднаних вимірювальних трансформаторів струму і 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 110кВ і вище Відомий комбінований вимірювальний трансформатор струму і напруги за патентом Франції №2259424, кл H01F 40/00, 1975 р має трансфор матор струму з тороїдальною магнітною системою і вимірювальною 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 низьково О со Ю льтна обмотки 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 №25892, кл Н01 F 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 корпусі, який встановлений на опорний ізолятор, а магнітопровід трансформатора напруги з високовольтною та низьковольтною обмотками розташовується над трансформатором струму і зверху на корпус трансформатора струму монтується ковпак, який є корпусом трансформатора напруги Магнітопровід трансформатора напруги виконаний у вигляді сердечника закритого типу, який має стрижень для обмоток В опорному ізоляторі трансформатора струму виконана відвідна трубка, яка зв'язана з вторинними 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 магнітної системи трансформатора струму Відомий комбінований високовольтний вимірювальний трансформатор струму і напруги за патентом Німеччини № 3608390, кл Н01 F 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, концентрично розташованими на головному стрижні або циліндрі, який, в свою чергу, встановлений горизонтально до бічних ярем магнітопроводу У нижній частині трансформатора напруги знаходиться штепсельний з'єднувач, до якого при 53010 єднані вторинні ВИХІДНІ ланцюги трансформатора ВІДПОВІДНИЙ штепсельний роз'єм знаходиться у верхній частині трансформатора струму, зчленування з'єднувача з ВІДПОВІДНИМ роз'ємом відбувається при надяганні ковпака трансформатора напруги через проміжні елементи 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 великої КІЛЬКОСТІ ущільнень і можливе зривання ковпака трансформатора напруги та вихід газової ізоляції (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 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 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 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 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 обмо 53010 тками трансформаторанапруги, концентричне їм, ВІДВОДІВ, яка заземлює, і яка звязана з розташовстановлений додатковий екран з розрізом по дованим у корпусі 1 комплектом вторинних обмоток вжині 4, над якими встановлений металевий корпус 5 Трансформатор напруги має екрани, які вирівтрансформатора напруги, який, в свою чергу, має нюють та відокремлюють торці обмоток від бічних магнітопровід 6 з високовольтною та низьковольтярем магнітопроводу і мають вигляд дискових кіною обмотками 7 і 8, концентричне розташованилець ми на циліндрі 9, який встановлений горизонтально між бічними ярмами 10 і 11 магнітопровода 6, Трансформатор напруги має електростатичтобто циліндр, який утримується магнітопроводом ний екран, який встановлений концентричне по 6 виконаний із ІЗОЛЯЦІЙНОГО матеріалу (див фіг 1, зовнішньому діаметру обмоток фіг 2, фіг 3, фіг 4) Для зниження трудомісткості і виключення жорсткого з'єднання, електростатичний екран викоБІЧНІ ярма 10 і 11 магнітопровода 6 закриті екнаний з одним розрізом, при цьому з'єднання екранами 12, які покриваються лаком рана у розрізі виконане за допомогою заповнення На корпусі 5 трансформатора напруги передепоксидним компаундом бачена сполучна бобишка 13, а контактні лопатки 14 трансформатора струму виходять із корпуса 1 Технічний результат, який досягається при виназовні, при цьому за допомогою сполучної бобикористанні винаходу шки 13 високовольтний вивід А трансформатора - удосконалена конструкція, знижені габарити, напруги приєднується до контактної лопатки 14 зменшені матеріалоємність і підвищена надійність трансформатора струму за допомогою перемички трансформатора в цілому за рахунок забезпечен(не показана) (див фіг 1, фіг 2) ня рівномірного розподілу напруги по висоті конструкції активних частин трансформатор струму і Корпус 5 трансформатора напруги зв'язаний з трансформатора напруги з оптимальними витракорпусом 1 трансформатора струму за принципом тами вкладеного ІЗОЛЯЦІЙНОГО матеріалу і виклюсполучених посудин для рівномірного розподілу чення механічних ушкоджень за рахунок підвигазової ізоляції (елегазу) щення механічної жорсткості, Для виключення підвищення тиску елегаза зверху корпуса 5 трансформатора напруги вста- зменшена товщина намотування ІЗОЛЯЦІЙНИХ новлюється мембранний запобіжний пристрій 15 з смуг в обмотках трансформатора напруги, які виотвором, у якому розташована мембрана 16, яка конуються без надривів, зморшок та зазорів з захлюпає і яка притиснута верхнім і нижнім металеданою МІЦНІСТЮ, причому намотування високововими кільцями 17 і 18, які зв'язані між собою планльтної обмотки трансформатора напруги кою 19, яка кріпиться гвинтами 20 (див фіг 1, фіг здійснюється проводом невеликого круглого пере2, фіг 3) тину 0,25 мм з ІЗОЛЯЦІЄЮ, - знижена робоча напруженість електричного У зоні отвору пристрою 15 виконані взаємно поля і виключені перекриття ІЗОЛЯЦІЙНИХ проміжків перпендикулярні ножі 21 і 22, а штуцер 23 приєдза рахунок створення оптимальних ІЗОЛЯЦІЙНИХ нується до сигнального манометра (не показаний) відстаней у трансформаторах і виконання екранів (див фіг 10, фіг 11) із заокругленням необхідних радіусів, Ізоляційний циліндр 9 трансформатора напруги має два концентричних шари 24 і 25 (напри- виключений вплив високого тиску ізолюючого клад, два ІЗОЛЯЦІЙНИХ циліндри), розділених метагазу у загальному об'ємі трансформаторів, забезлевим циліндром 26 з розрізом 27 по довжині печений рівномірний розподіл напруженості по Розріз 27 на металевому циліндрі 26 виконаний від високовольтній обмотці трансформатора напруги торця до торця під кутом до його осі (див фіг 4, Комбінований газонаповнений високовольтний фіг 5) вимірювальний трансформатор струму і напруги та трансформатор напруги до нього, які заявляМожливий варіант встановлення металевого ються, пояснюються нижчеподаним описом і кресциліндра 26 безпосередньо на поверхню ІЗОЛЯЦІЙленнями, де НОГО циліндра 9, при цьому розріз 27 йде по спіралі (не показано) Фіг 1 - комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор струму і Електростатичний екран 28 встановлений коннапруги, центричне по зовнішньому діаметру обмоток 7 і 8 трансформатора напруги Електростатичний екран Фіг 2-трансформатор напруги, 28 виконаний з двох обичайок 29 і ЗО (див фіг 4, Фіг 3 - винесення І по фіг 2, фіг 7) Фіг 4 - магнітопровід з обмотками трансформатора напруги, Трансформатор напруги має екрани у вигляді дискових кілець 31, які вирівнюють та відокремФіг 5 - обмотки на ізоляційному циліндрі люють торці обмоток 7 і 8 від бічних ярем 10 і 11 трансформатора напруги, магнітопровода 6 (див фіг 4) Фіг 6 - винесення II по фіг 5, Фіг 7, Фіг 8 - електростатичний екран, Від обмоток 7 і 8 трансформатора напруги відходять високовольтний вивід А та низьковольтні Фіг 9 - перетин А-А по фіг 8, виводи 32, які входять до труби 3 ВІДВОДІВ, яка Фіг 10, Фіг 11 - мембранний запобіжний призаземлює, трансформатор струму (не показано) стрій (див фіг 1,фіг 2, фіг 4, фіг 5) За винаходом, комбінований газонаповнений високовольтний вимірювальний трансформатор У трансформаторі напруги між обмотками 7 і струму і напруги має металевий корпус 1 транс8, концентричне їм, встановлений додатковий екформатора струму, який встановлений на ізоляран 33 з розрізом 34 по довжині Екран 33 перед ційну покришку 2, усередині якої виконана труба З встановленням вальцюється для придания форми 53010 (див фіг 5, фіг 6) ІЗОЛЯЦІЙНІ прокладки 35 і 36 накладаються за допомогою клею на обмотки 7 і 8 впритул у п'ять шарів з перекриттям Згідно ДО фіг 6, екран 37 поблизу низьковольтної обмотки 8 бандажується за допомогою склострічки 38 у т р и 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 6) 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 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 При збиранні комбінованого трансформатора струму і напруги, фланець 46 корпусу 5 трансфо ФІГ. 1 8 рматора напруги жорстко кріпиться на верхній опорний фланець 47 трансформатора струму, при цьому осьові отвори (не показані) фланців 46 і 47 сполучені, а ізоляційна покришка 2 встановлюється на раму основи 48 (див фіг 1) 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 Комбінований трансформатор струму і напруги та трансформатор напруги до нього, які заявляються, дозволяють зменшити витрати матеріалів і знизити трудомісткість, при цьому виключаються гострі кути при 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 високу якість, надійність, ДОВГОВІЧНІСТЬ, вибухобезпечність і екологічну чистоту навколишнього середовища 53010 49 •(? 10 11 Фіг. 5 3 5 3G Фіг. 6 £8 13 53010 14 4-А Фіг. 9 -І5 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24