SU1721644A1 - Electric induction device - Google Patents

Electric induction device Download PDF

Info

Publication number
SU1721644A1
SU1721644A1 SU894729607A SU4729607A SU1721644A1 SU 1721644 A1 SU1721644 A1 SU 1721644A1 SU 894729607 A SU894729607 A SU 894729607A SU 4729607 A SU4729607 A SU 4729607A SU 1721644 A1 SU1721644 A1 SU 1721644A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
insulation
layers
voltage
solid insulation
Prior art date
Application number
SU894729607A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Петрович Долюк
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Трансформаторостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Трансформаторостроения filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Трансформаторостроения
Priority to SU894729607A priority Critical patent/SU1721644A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1721644A1 publication Critical patent/SU1721644A1/en

Links

Landscapes

  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к силовым высоковольтным трансформаторам и реакторам. Цель изобретени  - повышение класса напр жени  и мощности за счет равномерного распределени  перенапр жений по катушкам обмотки , улучшени  охлаждени  и полного выравнивани  электрического пол  в изол ционном промежутке. Между обмоткой 1 высокого напр жени  и узлом 2 низкого напр жени  выполнен изол ционный промежуток 3 из плотно прилегающих слоев 4 твердой изол ции и емкостных обкладок 5. Причем высота слоев твердой изол ции и емкостных обкладок со стороны нейтрального торца 9 обмотки 1 ступенеобразно уменьшаетс  в направлении обмотки высокого напр жени  так, что между внутренней поверхностью обмотки высокого напр жени  и ступен ми твердой изол ции образуетс  свободна  полость дл  циркул ции жидкой изол ции. 3 ил. ; ёThe invention relates to electrical engineering, namely to high-voltage power transformers and reactors. The purpose of the invention is to improve the voltage class and power due to the uniform distribution of overvoltages across the coils of the winding, improved cooling and full leveling of the electric field in the insulating gap. Between the high voltage winding 1 and the low voltage node 2, an insulating gap 3 is made of tightly fitting layers 4 of solid insulation and capacitive plates 5. Moreover, the height of the layers of solid insulation and capacitive plates on the side of the neutral end 9 of the winding 1 decreases stepwise in the direction the high voltage windings so that between the inner surface of the high voltage winding and the solid insulation steps there forms a free cavity for the circulation of the liquid insulation. 3 il. ; yo

Description

vivi

юYu

СкCk

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к силовым высоковольтным электроиндукционным устройствам, например силовым высоковольтным трансформаторам и реакторам.The invention relates to electrical engineering, in particular to high-voltage power electrical induction devices, such as high-voltage power transformers and reactors.

Известно электроиндукционное устройство (трансформатор), содержащее обмотку высокого напр жени  (ВН) в виде стопы последовательно соединенных катушек с линейными и нейтральными выводами и одновременными торцами у крайних катушках , узел низшего напр жени  (НН), например стержень магнитопровода или обмотку НН, изол ционный промежуток между ними из слоев твердой изол ции с каналами жидкой изол ции..An electrical induction device (transformer) is known that contains a high voltage winding (HV) in the form of a stack of series-connected coils with linear and neutral leads and simultaneous ends at the extreme coils, a lower voltage node (LV), for example, a magnetic core or a low-voltage winding, insulating the gap between them is from layers of solid insulation with channels of liquid insulation ..

Недостатком такого устройства  вл етс  больша  его масса и габариты из-за увеличенного размера изол ционного промежутка, так как напр жение действует в основном .на каналы жидкой изол ции, имеющие малую электрическую прочность, а слои твердой изол ции с увеличенной электрической прочностью мало напр жены .The disadvantage of such a device is its large mass and dimensions due to the increased size of the insulating gap, since the voltage acts mainly on liquid insulation channels with low electrical strength, and the layers of solid insulation with increased electrical strength are low. .

Известно электроиндукционное устройство , в частности трансформатор, содержащее коаксиально расположенные катушечную обмотку ВН с линейным и нейтральным выводами и торцами у крайних катушек, узел НН, например стержень магнитопровода или обмотку НН, изол ционный промежуток между ними из плотно прилегающих слоев твердой изол ции и ем- Костных обкладок, причем торцы слоев твердой изол ции и обкладки ступенеобразно выступают за пределы линейного торца обмотки ВН так, что их выступы увеличиваютс  по мере удалени  слоев от обмотки ВН. An electrical induction device is known, in particular a transformer containing coaxially arranged HV coil windings with linear and neutral leads and ends at the extreme coils, an LV assembly, for example, a magnetic core or an LV winding, an insulating gap between them from closely adjacent solid insulation layers and capacitive The bone plates, with the ends of the layers of solid insulation and the plates step-likely protrude beyond the limits of the linear end of the high-voltage winding, so that their protrusions increase as the layers are removed from the high-voltage winding.

Недостатком известного индукционного устройства   вл етс  то, что его невозможно использовать дл  весьма высоких классов напр жени  110-750 кВ и больших мощностей. Его класс напр жени  ограничиваетс  нелинейным распределением перенапр жений по катушкам из-за большой емкости изол ционного промежутка из плотно прилегающих слоев твердой изол ции и емкостных обкладок, что приводит к пробою продольной межкатушечной изол ции . Его мощность ограничиваетс  отсутствием циркул ции жидкой изол ции в изол ционном промежутке, что приводит к перегреву катушек при увеличении тока в них.A disadvantage of the known induction device is that it cannot be used for very high voltage classes 110-750 kV and high power. Its voltage class is limited by the nonlinear distribution of overvoltages across the coils due to the large capacity of the insulating gap made up of closely adjacent layers of solid insulation and capacitive plates, which leads to the breakdown of longitudinal cross-roll insulation. Its power is limited by the lack of circulation of liquid insulation in the insulating gap, which leads to overheating of the coils with increasing current in them.

Целью изобретени   вл етс  повышение класса напр жени  и мощности за счет равномерного распределени  перенапр жений по катушкам обмотки, за счетулучшени  охлаждени  и за счет полного выравнивани  электрического пол  в изол ционном промежутке.. The aim of the invention is to increase the voltage class and power due to the uniform distribution of overvoltages across the winding coils, due to improved cooling and due to the complete alignment of the electric field in the insulating gap.

Поставленна  цель достигаетс  в электроиндукционном устройстве, преимущественно трансформаторе, содержащем коаксиально расположенные в жидкой изол ции катушечную обмотку высокого напр жени  с линейным и нейтральным выводамиThe goal is achieved in an electric induction device, preferably a transformer, containing a high voltage coil winding coaxially arranged in liquid insulation with linear and neutral leads

0 vi торцами у крайних катушках, узел НН, изол ционный промежуток между ними из плотно прилегающих слоев твердой изол ции и емкостных обкладок, причем торцы слоев твердой изол ции и обкладки ступе5 необразно выступают за пределы линейного торца обмотки так, что выступы увеличиваютс  по мере удалени  слоев от обмотки, за счет того, что высота слоев твердой изол ции и емкостных обкладок со сто0 роны нейтральных торцов обмотки ступенеобразно уменьшаетс  в направлении обмотки ВН так, что между внутренней поверхностью обмотки ВН и ступен ми твердой изол ции и.емкостных обкладок об5 разуетс  свободна  полость дл  циркул ции жидкой изол ции.0 vi with the ends at the extreme coils, the HH node, the insulating gap between them from tightly fitting layers of solid insulation and capacitive plates, and the ends of the layers of solid insulation and the plates of the step5 protrude beyond the linear end of the winding so that the protrusions increase as you remove layers from the winding, due to the fact that the height of the layers of solid insulation and capacitive plates from the side of the neutral ends of the winding is stepwise reduced in the direction of the high voltage winding so that between the inner surface of the high voltage winding and steps solid insulation and capacitive plates form an empty cavity for the circulation of liquid insulation.

Такое техническое решение позвол ет выполнить индукционное устройство на высокий класс напр жени  110-750 кВ и боль0 шие мощности (100 МВ-А и более) за счет равномерного распределител  перенапр жений по катушкам обмотки, за счет улучшени  охлаждени  и за счет полного выравнива  электрического пол  в изол ци5 онном промежутке.This technical solution allows the induction device to be manufactured at a high voltage class of 110-750 kV and higher power (100 MV-A or more) due to the uniform distribution of overvoltage across the winding coils, due to improved cooling and due to complete leveling of the electric field in the isolation gap.

На фиг. 1 и 2 представлено предлагаемое электроиндукционное устройство с линейным и нейтральным торцами на кра х обмотки ВН; на фиг. 3 - то же, вариант сFIG. Figures 1 and 2 show the proposed electric induction device with linear and neutral ends on the edges of the high voltage winding; in fig. 3 - the same, option with

0 двум  нейтральными торцами обмотки ВН на кра х отсутствует линейный торец обмотки В Н).0 with two neutral ends of the HV winding at the edges there is no linear end of the winding HH).

Электроиндукционное устройство, преимущественного трансформатор, содержит об5 мотку 1 ВН, например 110 кВ, коаксиально расположенный узел 2 НН, например стержень магнитопровода или обмотку НН, изол ционный промежуток 3 между ними из плотно прилегающих слоев твердой изол 0 ции 4 и емкостных обкладок, причем торцы 6 слоев твердой изол ции 4 и обкладки 5 ступенеобразно выступают за пределы линейного торца с линейным выводом А обмотки 1 так, что выступы торцов б надAn electrical induction device, a predominant transformer, contains a 1 HV winding, for example 110 kV, a 2 HH coaxially located node, for example, a magnetic core or H. W. 6 layers of solid insulation 4 and plates 5 stepwise protrude beyond the linear end with linear output A of winding 1 so that the projections of the ends b above

5 торцом 7 увеличиваютс  по мере удалени  слоев 4 от обмотки 1, Противоположные торцы 8, т,е, высота слоев твердой изол ции 4 и емкостных обкладок 5 со стороны нейтрального торца 9 с нейтральным выводом X обмотки 1 ступенеобразно уменьшаютс  в5, the end 7 increases as the layers 4 are removed from the winding 1, the opposite ends 8, t, e, the height of the solid insulation layers 4 and the capacitive plates 5 on the side of the neutral end 9 with a neutral terminal X, the windings 1 decrease in steps

направлении этой обмотки так. что между внутренней поверхностью обмотки 1 и ступен ми твердой изол ции 4 и обкладок 5 образуетс  свободна  полость 10, котора  совместно с каналом 11 и межкатушечными каналами 12 образует путь дл  циркул ции жидкой изол ции.the direction of this winding is so. that a free cavity 10 is formed between the inner surface of the winding 1 and the steps of the solid insulation 4 and the plates 5, which, together with the channel 11 and the inter-batten channels 12, form a path for the circulation of the liquid insulation.

В варианте на фиг. 1 имеетс  изол ци  13 между линейным торцом 7 обмотки 1 и противосто щей заземленной плитой 14. Эта изол ци  усилена барьером 15. В варианте на фиг. 2 аналогична  изол ци  имеетс  и у нейтрального торца 9, в ее состав входит фигурный барьер 15, В варианте на фиг. 3 така  изол ци  отсутствует, так как этот вариант обмотки В Н состоит из двух параллельных обмоток (фиг. 1), а изол ционный промежуток 3 выполнен одинаково с обеих нейтральных торцов. Здесь ближайша  к обмотке 1 конденсаторна  обкладка подключена соединением 16 к линейному выводу А. В полости 10 установлены изол ционные рейки дл  дистанцировани  и удержани  слоев изол ции.,In the embodiment of FIG. 1 there is an insulation 13 between the linear end 7 of the winding 1 and an opposed grounded plate 14. This insulation is reinforced by a barrier 15. In the embodiment of FIG. 2, a similar insulation is also present at the neutral end 9; it includes a shaped barrier 15. In the embodiment of FIG. 3 such insulation is absent, since this variant of the winding HH consists of two parallel windings (Fig. 1), and the insulating gap 3 is made equally from both neutral ends. Here, the capacitor plate closest to winding 1 is connected by connecting 16 to line terminal A. In cavity 10, insulating strips are installed to distance and hold the insulation layers.,

Эффект равномерного распределени : перенапр жений по катушкам обмотки 1 при изол ционном промежутке Зс большой емкостью (больша  емкость обусловлена малым размером промежутка 3 и его заполнением твердой изол цией с большой диэлектрической проницаемостью) достигаетс  следующим образом (фиг. 3). Волна перенапр жени , набега  на линейный вывод А, действует одновременно на обмотку 1 и по соединению 16 на ближайшую емкостную обкладку. Системы обкладок 5 верхних и нижних торцов слоев изол ции образуют параллельные цепочки емкостей и на обкладках возникают напр жени . Размеры обкладок 5 и их взаимные перекрыти  выбраны так, что напр жени  на обкладках распредел ютс  линейно. При этом емкостный ток ic через емкости С между катушкой и противосто щей обкладкой отсутствует, так как разность потенциала на этой емкости также отсутствует. На катушках обмотки 1 устанавливаетс  линейное распределение перенапр жений, так как емкостный ток с катушек на землю практически не протекает . Ток на землю протекает только из линейного вывода А через соединение 16 и далее через системы обкладок. Уменьшение размера промежутка 3 и заполнение его сло ми твердой изол ции приводит к увеличению емкости этого промежутка, но это не приводит к увеличению емкостного тока с катушек обмотки на землю. Заполнение промежуткаThe effect of uniform distribution: overvoltages across the coils of winding 1 with an insulating gap 3c with a large capacity (large capacity due to the small size of the gap 3 and its filling with solid insulation with high dielectric constant) is achieved as follows (Fig. 3). An overvoltage wave, a raid on the line terminal A, acts simultaneously on winding 1 and on connection 16 to the nearest capacitive lining. The systems of the plates 5 of the upper and lower ends of the insulation layers form parallel chains of containers and stresses arise on the plates. The dimensions of the plates 5 and their mutual overlaps are chosen so that the voltages on the plates are distributed linearly. In this case, the capacitive current ic through the capacitance C between the coil and the opposing lining is absent, since the potential difference across this capacitance is also absent. On the coils of winding 1, a linear distribution of overvoltages is established, since the capacitive current from the coils to the ground practically does not leak. The current to earth flows only from the linear output A through connection 16 and further through the cladding systems. Reducing the size of gap 3 and filling it with solid insulation layers leads to an increase in the capacitance of this gap, but this does not increase the capacitive current from the winding coils to ground. Filling the gap

3 сло ми твердой изол ции 4 приводит к увеличению электрической прочности промежутка и полному выравниванию электрического пол  в этом промежутке, но3 layers of solid insulation 4 leads to an increase in the electrical strength of the gap and the complete alignment of the electric field in this gap, but

5 образование полости 10 одновременно обеспечивает эффективную циркул цию охлаждающей жидкости и охлаждение обмотки , при этом напр жение на полости практически отсутствует (емкости С - это5, the formation of cavity 10 simultaneously provides an efficient circulation of coolant and cooling of the winding, while the voltage across the cavity is practically absent (capacitance C is

10 емкости полости).10 cavity capacity).

Таким образом, решено техническое противоречие между электрической прочностью и охлаждением, между уменьшением размера изол ционного промежутка 3 и рас5 пределением перенапр жений в обмотке 1Thus, a technical contradiction between electrical strength and cooling, between reducing the size of the insulating gap 3 and the distribution of overvoltages in winding 1 was solved.

вн.int.

Предлагаемое техническое решение позвол ет уменьшить в 1,2-2 раза размер промежутка 3, снизить в 1,1-1,3 раза габариты.The proposed technical solution makes it possible to reduce by 1.2-2 times the size of the gap 3, to reduce by 1.1-1.3 times the dimensions.

0 потери энергии и массу электроиндукционного устройства. Оно позвол ет выполнить устройство на классы напр жени  110-750 кВ и на мощности 100 MB-А и более.0 energy loss and the mass of the electric induction device. It allows the device to be designed for voltage classes of 110-750 kV and at a capacity of 100 MB-A or more.

Прогнозируемое снижение общих за5 трат на единицу мощности позвол ет окупить затраты на новую технологию намотки за 2-3 года.The projected reduction in total costs per unit of power allows recouping the cost of a new winding technology in 2-3 years.

Claims (1)

Формула изобретени  Электроиндукционное устройство, пре0 имущественно трансформатор, содержит коаксиально расположенные в жидкой изол ции катушечную обмотку высокого напр жени  с линейным и нейтральным выводами и торцами у крайних катушек, узел низшегоThe invention The electric induction device, advantageously a transformer, contains high-voltage coil windings coaxially arranged in liquid insulation with linear and neutral leads and ends at the extreme coils, the lower 5 напр жени , изол ционный промежуток между ними из плотно прилегающих слоев твердой изол ции и емкостных обкладок, причем торцы слоев твердой изол ции и обкладки ступенеобразно выступают за пред0 елы линейного торца обмотки так, что выступы увеличиваютс  по мере удалени  слоев от обмотки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  класса напр жени  и мощности за счет равномерного распреде5 лени  перенапр жений по катушкам обмотки за счет улучшени  охлаждени  и за счет полного выравнивани  электрического пол  в изол ционном промежутке, высота слоев твердой изол ции и емкостных обкладок со5, the insulating gap between them of tightly fitting layers of solid insulation and capacitive plates, with the ends of the layers of solid insulation and the plates stepwise protrude beyond the linear end face of the winding so that the protrusions increase as the layers leave the winding differing from that, in order to increase the voltage class and power due to the uniform distribution of overvoltages across the winding coils due to improved cooling and due to the complete alignment of the electric field in the insulation gap, the height of the layers of solid insulation and capacitive plates with 0 стороны нейтральных торцов обмотки ступенеобразно уменьшаетс  в направлении обмотки высокого напр жени  так, что междувнутренней поверхностью обмотки высо . кого напр жени  и ступен ми твердойThe 0 side of the neutral ends of the winding is reduced in a stepwise manner in the direction of the high voltage winding so that the inner surface of the winding is high. whom stress and steps solid 5 изол ции и емкостных обкладок образуетс  свободна  полость дл  циркул ции жидкой изол ции.5, the insulation and the capacitive plates form a free cavity for the circulation of the liquid insulation. .2.2 ;; 8 108 10 Фиг.ЗFig.Z
SU894729607A 1989-08-15 1989-08-15 Electric induction device SU1721644A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894729607A SU1721644A1 (en) 1989-08-15 1989-08-15 Electric induction device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894729607A SU1721644A1 (en) 1989-08-15 1989-08-15 Electric induction device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1721644A1 true SU1721644A1 (en) 1992-03-23

Family

ID=21466054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894729607A SU1721644A1 (en) 1989-08-15 1989-08-15 Electric induction device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1721644A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сиротинский Л. И. ТВИ, ч. 2. - М. - Л:; Госэнергоиздат, 1953, с. 172, фиг. 7-21. Авторское свидетельство СССР № 1352543,кл. Н 01 F 27/28, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2298871C2 (en) High-power modulator
US4338657A (en) High-voltage transformer-rectifier device
JPH05508298A (en) high voltage dc power supply
US3684991A (en) Electromagnetic induction apparatus
BG63442B1 (en) Dc transformer/converter
CN111868879B (en) ion confinement device
US3195082A (en) Electrical reactor
JPS62503070A (en) A device that generates high direct current voltage from intermediate frequency alternating voltage
RU2273908C2 (en) High-voltage transformer
SU1721644A1 (en) Electric induction device
US6100781A (en) High leakage inductance transformer
FI82341C (en) High voltage transformer for a video display device
EP3629349B1 (en) Medium frequency transfomer
RU2288517C2 (en) High-voltage transformer
EP0377691A4 (en) Matrix transformer having high dielectric isolation
US11031819B2 (en) System for wireless power transfer between low and high electrical potential, and a high voltage circuit breaker
SU892485A1 (en) High-voltage pulse transformer
JPH0992549A (en) Dc high-voltage equipment
US20230230762A1 (en) High frequency medium voltage transformer with central insulating divider
SU900326A1 (en) Electroinduction device
SU1488887A1 (en) Electromagnetic voltage transformer
US2120002A (en) Rectifier and capactior charger
SU780058A1 (en) Induction apparatus active part
SU1700614A1 (en) Pulse transformer with shock-excitation
JPS6222351B2 (en)