SI8812015A - Visokonapetostni napetostni transformator - Google Patents

Abstract

Visokonapetostni napetostni transformator z jedrom pod visoko napetostjo, ki ga obkroža koaksialno visokonapetostno navitje s kovinskim oklepom, ki ima prerez in eno prav tako koaksialno obkrožujoče nizkonapetostno navitje, kot tudi s koaksialno oklepajočo elektrodo, ki obkroža visokonapetostno in nizkonapetostno navitje in ima potencial zemlje, je potrebno oblikovati tako, da ne pride do združevanja visokih potencialov in visokofrekvenčnih prehodnih oklepnih procesov, predvsem na sekundarnih izhodnih vodih. To se doseže tako, da se na majhni razdalji (A), največ 5mm od kovinskega oklepa (20), postavi ena koncentrično obkrožujoča odvodna elektroda (22), ki je izolirana glede na kovinski oklep (20). Odvodna elektroda (22) je preko enega ali več priključnih spojnih vodov (27) majhne induktivnosti električno prevodno povezana z oklepajočo elektrodo (18). Nizkonapetostno navitje (17) je opremljeno z daljšim prerezanim kovinskim oklepom (25), ki je prav tako z vodom majhne induktivnosti elektroprevodno povezan z oklepajočo elektrodo (18).

Description

i. Oblast' tehnike ivaj se-pronalazak odnosi n-- visokonaponski naponski transformator, a naročito na kombinovani visokonaponski strupni i' naponski transformator u stubnoio izvodenju (Kopfbairveise) .a prema uvodnim delovima Zahteva 1 i 8.

P. Tehnički problem

Z idatak pe ovog pronalaska da visokonaponski naponski'transformator, a naročito kombinovani .visokonaponski strupni i naponski transformator stubne-konstrukcije tako/poboljša da se uticeji visokih potencirala·,naroči to onih kopi su nastali usled visokofrekventnih tranzijentnih uklopnin procesa,više ne mogu da pojave na sekundarnoj strani transforraatora', a naročito. na sekund arnik priključnim klemama,u obimu koji bi mogao ia smeta.

B.S tanje tehnike

Visokonaponski naponski transfcrvutori su po sebi poznati.Kod kombinovanih strujnih i naponskih transfornatora stubne kon st ukcije uobičajeno je da se aktivni delovi transformatora koji se sestoje od jezgra,visokonaponskog i niskomoonskor naaiotaja rcstavljaju na izoluju^i stub i da se okruže jedrim ku'ištem_;oblika glave. Izolujuči stub je pričvrščen na podnožni deo koji nosi ormanče sa klemama-stezaljkama,sa steznom pl.ocpm za izvodne vod o ve transformatora.Sekund a: ni -izvodni vod ovi od kupiš ta-glave transformatora ka plači sa stezaljkama stoga su ‘^f. sr\-»4,r> ‘ „ relativno ‘dugi.To- naročito vazi za kombinovane visokonaponsKe .-Ά \ - ] . . .

_;strujnehirnaponske' transformatore konstrukcije prema starijoj pne^p^red^p^^vljehoj^patentnoj prijavi P >6 08. 390.9 prijavioca

V’'- ' l · .

ΛΎ/gde'je naponski transformator smešten iznad struj nog tranšfor'matora...

Zbog velikog razmaka.izmedu metalnog oklopa visokonaponskog namotaja i niskonaponskog namotaja uslovljenog potrebnim elementima za pričvrščivanje niskonaponskog namotaja,kapacitet izmedu metalnih oklopa ' oba namotaja je relativno mali.

Kod takvog easporeda se pokazalo-da se kod tranzijentnih pojava a 'na roč ito kod'” vi sbkofrekventnib pojava, koje su nastale pre svega uklopnim procesima,metalni, oklop visokonaponskog namotaja naponskog transformatora ,koji leži na niskonaponskom notencijalu,raože da izdigne na visoki potencijal od'bekoliko 10 kV. da 100 kV ili više. ·

Posledica je da pri nastupanju visokih potencijala usled visokofrekventnih tranzijentnih prenapona na metalnom oklopu visokonaponskog namotaja može da dode do sprožanja tih visokofrekventnih napona u niskonaponskom namotaju. To-može da dovede čak i do razaranja takvih visokonanonskih naponskih transformatora, kala se razori izolacija izmedu metalnog oklopa i niskonaponskog · namotaja.

4. Opis rešenja tehničkog problema

Zadatak ovoga pronalaska rešava se odlikama koje su naznačene . u karakterišucem delu Zahteva 1 i δ. ----- /-.dP

Ovaj pronalazak obezbedjuje da se izmedu metalnog oklopa visokpnaponskog namotaja i odvodne elektrode naponskog transformatora obrazuje veoma velika kapacitivnost.Odvodna elektroda se naj kračim putem te stoga'sa veoma malim induktivitetom električki povezuje sa spoljncm pklopnora elektrodom.Time se pouzdano sprečava porast potencijala metalnog oklopa visokonaponskog namotaja na nedopustivo visoke vrednosti i sprečava se pojava nedozvoljivo visokih tranzijentnih prenapona u niskonaponskom namo-

51.1 prikazuje komhinovani visokonaponski strujni i naponski transformator stubne konstrukcije u preseku,

51.2 Visokonaponski naponski transformator,naročito za primenu kombinovanog transformatora prema sl.1 kao delimični isečak u preseku.,

Sl.5 varijantu visokonaponskog naponskog transformatora prema sl. 2, >

Sl.4 i 5 Šematski prikaz oklopa i odvodnih elektroda primenjenih kod primera izvodenja prema sl.5·

Ka sl.1.je prikazan komhinovani 'visokonaponski strujni i naponski transformator.On se sastoji od podnožnog dela 1 sa priključnim ormanom 5 koji sadrži priključnu ploČu 2.Na podnožni deo 1 je zaptivajuče i čvrsto postavljen noseči Izolator 4,koji gore nosi metalnu priključnu ploču 5· Ka njoj je pričvrščen primarni vod 6 U-oblika sa kracima 7,8 i osnova 9,pri čemu. je jedan krak 8 povezan električki vodljivo sa završnom ploČom·5 a drugi krak 7 je električki izolovano izveden napolje i može se sa spoljne strane kontaktirati.

Osnova 9 primarnog voda 6 je koncentrično okružena sekundarnim namotajera 10 sa više jezgara.Primarni - vod. j; vi 6 i sekundarni namotaj 10 obrazuju visokonaponski' strujni transformator čiji su sekundarni izvodni vodovi.odvedeni na . priključnu ploču 2.Priključci 11 krakova 7,8 a time i . završna ploča 5,leže na potencijalu visokog napona.

Iznad, visokonaponskog strujnog transformatora 6,10 postavljen je visokonaponski naponski ‘transformator 12. On je,npr., sa prvim (transformatorom) električki povezan pomolu spojnog dela 15,pri čemu su- u spojnom delu 15 smešteni izvodni vodovi naoonskog ' transformstora 12 i onda su - kao i izvodni vodovi sdkundara strujnog transformatora 6,10 - odvedeni na priključnu ploču 2.

4ženi jednom prstenastom odn.cilindriČnom oklapajučom elektrodom 18 koja leži na potencijalu zemlje.

Ka završnu ploču 5 je zaptivajuče i fiksno postavljeno lončasto kuc.ište 19 $z jednoga ili više delova,koje oba transformatora 6,10 i 12 zajedno okružuje. i leži na visokonaponskora potencijalu.

Ka sl.2 je prikazan isečak nanonskog transformatora jednoga k o mb i n o v a n o g - v i s o k o n a p o n sk o g s t r u j n o g'' 1......h a p o n sk o g~~ t r a n s f o r m a t o r a stubne·konstrukcije prema sl.l. Samo se oo sebi razume da ovaj naponski transformator može da nade primenu i bez da bude kombinovan sa strujnim transformatorom.Poslednji namotaj ili sloj (red) naootaja dvostepenog visokonap<?nskog namotaja 16 koji okružuje gvozdeno jezgro opremljen je sa metalnim oklopom 2o koji se opoteče celom dužinom namotaja,! prorezan je.I-ietalni oklop se sastoji od jednog sloja od električki dobro provodljivog materijala,npr.,bakra,srebra ili cinka,ili od metalne obloge, u vidu metalne folije ili metalnog cilindra..letalni oklop 20 je na noznati način prorezan u smeru podužne ose W namotaja, radi sprečavanja pojave struja kratke veze.Sa metalnim oklopom . 20 je električki povezan izvodni vod 21,koji se vodi ka briključnoj klemi X za visokonaponski namotaj 16 u priključno j ploci .

Na malom rasfrojanju A od metalnog oklopa 20 predvidena je.odvodna elektroda 22 koja ga koncentrično.okružuje,i koja obrazuje sa metalnim oklopom 20 veliku'kapacitivnost. Meduprostor koji. je nastao rastojanjem A ispunjen je delimično ili u potpunosti izolacionim trakama ili izolacionim folijama,' impregnisanim; sa izolacionim‘gasom ili tečnim izolacionim medijumora prisutnim n-konbinovanom visokonaponskora strujnčm i naronskom transformatoru.Dovoljno je naneti samo mali broj slojeva izolacij e,npr. od 4 do 6 slojeva izolacije pri debljini izolujuče trake ili folije od 40 do 60 mikrona,što daje ukupno rastojanje A od 160 do 560 mikrona.Ipak,moguče je da se predvidi i više izolujučih slojeva do maksimalnog rastojanja A od oko5 mm.

Da se ne bi rii u odvodnoj elektrodi 22 in.dukovala struja kratkog spoja,i ona je remljena takodje sa barem jednim prorezom koji '««««Γ

’-’ϊ.Αΐί?

je orijentisan u smeru ose Wmotanja. Odvodna elektroda 22 se sastojiod jednog električki vodijivog sloja, a naročito me/’ , · i;

talnog sloja,ili od metalnog cilindra ili metalnr folije ili njenih segraenata.Kod primene metalnih cilindričnih elektroda ili elektroda od metalne folije,one mogu da budu nalepljene i/ili ubandažirane,npr.pomolu jednog izolujučeg bandažnog ae 7)0 taja.

Preko odvodne elektrode 22 je na relativno velikom .ras.tojanju¹. S, koje je pre svega odredeno elementima 24- za nošenje i pričvrš'enje,Dostavljen koaksijalni niskonaponski namotaj 17-On je opremljen sa ozemljenim metalnim oklopora 25,koji prvenstveno sa svake strane okružuje niskonaponski naaotaj 17,a čiji su cilindrični delovi takode prorezani u smeru podužne ose W hiskonaponskog namotaja 17 i po obimu,radi smanjenja struja kratke veze. Oklop 25 niskonaponskog namotaja 17 je oreko jednog a prvenstveno više priključnih držača 26 rasooredenih po obimu,električki provodljivo,i sa roalom induktivnošču, oovezan sa oklapajučom elektrodom 18 koja je na potencijalu- zemlje.

I odvodna elektroda 22 je preko najmanje jednog a prvenstveno preko više,po obodu rasooredenih,po mogučnosti kratkih i.širokih spojnih vodova 27 takode povezana sa oklapajučom elektrodom 15. Veza mora da bude sa što manjom induktivnošču,dakle mora da bude izvedena što je moguče kra^Aa.

Izvodni vodovi sekundara 28,29 niskonaponskog namotaja 17 su kao i izvodni vodo 21 za metalni oklop 20 dovedeni na priključnu ploču 2. To se može‘zajedno,uz očuvanje izolacionog nivoa od 5 kV da izvede unutar cevi· izvodnog voda.Opasnost od proboja kod tranzijentnih visokofrekventnih procesa usled sprezanja sa visokim potencijalom na priključnim klemama. u priključnom ormanu 5 je efikašno. onemogučeno merama prema pronalasku .

U primeru izvodenja prema sl.3,koja pokazuje varijantu visokonaponskog neponskog'transformstora prema sl.2,isti delovi su

• U modifikacijivisokonaponskog naponskog transformatora prema, sl.2 je metalni oklop 2o visokonaponskog hamotaja 16 povezan preko priključnih elemenata 2Ob,koji su električki vodljivi i rasnoredeni po obimu visokonaponskog namotaja 16 i metalnih papuča 24-,sa barem jednom daljom metalnom oblogom 20a na nosaču JO niskonaponskog namotaja 17 električki provodljivo a oomoču izvodnog voda 21 je povezan sa priključnom klemom X za namotaj visokog napona 16.Pojedinosti o ovome vide se naročito' iz~slika''h i“J. ............

Na malome. rastojanju A do najviše 5 mm od harem jedne od daljih metalnih obloga 20a na nosaču JO niskonaponskog namotaja 17 smeštena je harem jedna odvodna elektroda 22a,električki izolovano koja koncentrično okružuje ove dalje metalne obloge 20a. Električna izolacija izmedu metalnih obloga 20a'i odvodnih elektroda 22a odgovara prvenstveno obliku izvodenja kakav je bio bliže opisan na sl.2. I kod primera izvodenja prema sl.J su odvodna elektroda odn.elektrode 22a električki provodljivo povezane,’ sa · elektrodom oklopa 18 preko jednog ili.više priključnih - spojnih vodova 27a najkra^Aim putem,dakle sa malom induk. tivnošču.

Upotreba večeg broja metalnih obloga 20 a i odgovarajučeg večeg ' broja odvodnih elektroda 22a prema sl.J' nudi prednost ve^Ae kapacitivnosti izmedu tih obloga odn.elektroda.

Claims (8)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Visokonapetostni napetostni transformator, še posebaj kombinirani visokonapetostni tokovni in napetostni transformator steberne konstrukcije, z jedrom pod visoko napetostjo, katerega koaksialno obkroža visokonapetostno navitje s kovinskim oklepom, ki ima prerez in z enim nizkonapetostnim navitjem, ki ga prav tako koaksialno obkroža, kot tudi z eno koaksialno oklepajočo elektrodo, ki ima zemeljski potencial označe s tem da

   - je kovinski oklep (20) s pomočjo izhodnega voda (21) spojen s priključno klemo (X) na visokonapetostni ovoj (16)

   -je na najmanjši oddaljenosti (A), največ 5 mm od kovinskega oklepa (20), izolirano glede na kovinski oklep (20) nameščena odvodna elektroda (22), ki ga koncentrično obkroža

   - je odvodna elektroda (22) preko enega ali več spojnih vodov (27) majhne induktivnosti elektroprevodno povezana z oklepajočo elektrodo (18)

   - je na nizkonapetostno navitje (17) nameščen daljši prerezan kovinski oklep, ki je prav tako z vezavo z nizko induktivnostjo električnoprevodno povezano z oklepajočo elektrodo (18).
2. 2. Visokonapetostni napetostni transformator, po zahtevku 1, označen s tem, da je razdalja (A) med kovinskim oklepom (20) in odvodno elektrodo (22) v popolnosti ali delno obdana z več sloji izolacijskega materiala (23) v obliki traku ali folije.
3. 3. Visokonapetostni napetostni transformator po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da odvodno elektrodo sestavlja prevodni sloj, ki je nanesen na izolacijsko telo, ki je razrezan v smeri osi navitja (W).
4. 4. Visokonapetostni napetostni transformator, po zahtevku 1 in 2, označen s tem, da odvodno elektrodo sestavlja kovinski cilinder, ki ga namestimo na izolacijski material (23) in je prerezan v smeri osi navitja (W).
5. 5. Visokonapetostni napetostni transformator, po zahtevku 4, označen s tem, da je kovinski cilinder nalepljen na izolacijski material (23) in/ali da je s pomočjo zunanjega izolirajočega trakovnega ovitja pritrjen na izolacijski material (23) kovinskega oklepa (20).
6. 6. Visokonapetostni napetostni transformator, po enemu od zahtevku od 1 do 5, označen s tem, da je izhodni vod (21), od priključne kieme (X) visokonapetostnega navitja (16) vodi k skupni priključni plošči (2), izoliran glede na ohišje (19) in na izhodne vode (28,29) nizkonapetostnega navitja (17).
7. 7. Visokonapetostni napetostni transformator, po enem od zahtevkov od 1 do 6, označen s tem, da je pod tlakom izolacijskega plina (8).
8. 8. Visokonapetostni napetostni transformator, še posebaj kombinirani visokonapetostni tokovni in napetostni transformator steberne konstrukcije, z jedrom pod visoko napetostjo, katerega koaksialno obkroža visokonapetostno navitje s prerezanim kovinskim oklepom in z nizkonapetostnim navitjem, ki ga prav tako koaksilano obkroža, kot tudi s koaksialno oklepajočo elektrodo, ki ima potencial zemlje in obkroža visokonapetostno in nizkonapetostno navitje označeno s tem, da

   - je kovinski oklep (20) visokonapetostnega navitja (16) preko najmanj ene daljše kovinske obloge (20A) na nosilcu (30) nizkonapetostnega navitja (17) v stiku električno prevodno in s pomočjo izhodnega voda (21) povezan s priključno klemo (X) na visokonapetostno navitje (16)

   - je na majhni razdalji (A), največ 5 mm oddaljeno od ene od daljših kovinskih oblog (20A) na nizkonapetostnem navitju (17) električno izolirano, postavljena vsaj ena od teh koncentrično obkrožujočih odvodnih elektrod (22A)

   - je (so) odvodna elektroda (elektrode) (22A) preko enega ali več spojnih vodov (27A) po najkrajši poti, torej majhne induktivnosti, električno povezana z oklepajočo elektrodo (18).