WO2009041931A1 - Transformateur grande puissance et haute tension doté d'un écran de protection contre les orages - Google Patents
Transformateur grande puissance et haute tension doté d'un écran de protection contre les orages Download PDFInfo
- Publication number
- WO2009041931A1 WO2009041931A1 PCT/UA2008/000037 UA2008000037W WO2009041931A1 WO 2009041931 A1 WO2009041931 A1 WO 2009041931A1 UA 2008000037 W UA2008000037 W UA 2008000037W WO 2009041931 A1 WO2009041931 A1 WO 2009041931A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- plates
- winding
- turns
- capacitors
- coil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/343—Preventing or reducing surge voltages; oscillations
- H01F27/345—Preventing or reducing surge voltages; oscillations using auxiliary conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2847—Sheets; Strips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/288—Shielding
- H01F27/2885—Shielding with shields or electrodes
Definitions
- the invention relates to the electric power industry, and more particularly, to power transformers of high voltage (BH) and high power.
- BH high voltage
- a high-power BH transformer is known with a lightning shielding (GE) connected to the linear input of the BH winding, which is an electric circuit of series-connected turns-capacitors, which consists of at least two layers of insulated plates along the entire length between the nearest points of the previous one and subsequent linings in each layer and with such mutual displacement of the layers of the linings that the middle of the linings of one layer overlaps the gap between the linings of the other layer, and in itka-capacitors are located on the coils of the BH winding closest to the linear output of the windings BH and are connected to each other in series in a spiral around the BH winding (A.S.
- GE lightning shielding
- Dolyuk which is an electric circuit of series-connected turns of condensates, which consists of at least two along the entire length of the layers of insulated plates with a gap between the nearest points of the previous and subsequent plates in each layer and with such a mutual displacement of the layers of the plates that the middle of the plates of one layer overlaps the gap between the plates of the other layer, and the capacitor coils are located near the linear at the output of the winding coils BH and interconnected so that the capacitive currents of one part of the plates have opposite directions in a circle relative to the capacitive currents of the other part of the plates (Ukrainian patent Zh73849 HOlF 27/32, HOlF 41/06).
- the transformer according to the patent of Ukraine has a number of positive properties: the optimal number of turns-capacitors of the HE, the separate manufacture of the HE and its delivery and placement on the BH transformer winding, the absence of natural oscillations of the HE.
- the transformer according to the patent of Ukraine is adopted as a prototype. Disclosure of invention
- the objective of the invention is the development of a more robust and flexible design and a simpler and more reliable process for the manufacture and placement of HE on the BH winding of a BH transformer and high power.
- the solution to this problem provides the creation of a BH transformer and high power with a Dolyuk GE connected to the linear output of the BH winding, which is an electrical circuit of series-connected turns-capacitors, which consists of at least two layers of insulated plates along the entire length between the nearest points of the previous and subsequent plates in each layer and with such mutual displacement of the layers of the plates that the middle of the plates of one layer overlaps the gap between the plates of the other layer, and the turn -capacitors are placed on the coils of the BH winding closest to the linear output and connected so that the currents of one part of the plates have opposite directions relative to the currents of the other part of the plates due to the fact that the plates of all layers are made in the form of a plate with a thin oval in cross section with insulation along the entire perimeter and the length and layers of the insulated plates are pressed by the flat lateral sides to each other, and the connection between the turns of the capacitors is made by bending the middle of the plate, which is placed one of its floor fault length in the
- FIG. L layout of the plates in the HE (from three layers): a, b - placement of connections between the turns-capacitors and attaching to the linear terminal of the BH winding at the geometric edge of the coil capacitor; a - in the HE placed on the BH winding; b - in the expanded GE with showing the directions of capacitive currents in the plates; c, d - options for placing connections between the turns of the capacitors and connecting to the linear output of the winding BH on the geometric middle of the coil-capacitor; c - in the HE placed on the BH winding; g - in a detailed GE with showing the directions of capacitive currents in the plates (two sub-options); Figure 2 - an example of the shape of the FE (from two layers of plates): a - placement of the FE on the
- FIG. 4 - an example of the shape of a GE with the placement of connections of turns-capacitors only on their geometric midpoints.
- the transformer BH and high power with connected to the linear output of the winding BH GE Dolyuk, which is an electrical circuit of series-connected turns capacitors Bl, B2 ..., which consists of at least two layers along the entire length of the layers of insulated plates (in Fig. l there are three layers, and in Fig.
- connection x 2 xz is made by bending the middle C 23 of the plate a 2 x 2 xzaz, which is placed with one half a 2 x 2 in the right half of the previous condenser coil Bl, and the other half of its chzaz in the same half-turn of the same turn-capacitor B2, i.e., in this layout, the connecting half-plates are placed in the same half-turns; in Fig.
- the connecting half-plates are placed in opposite half-turns; and 2) the lower one, where the connection x 2 x 3 is made by bending the middle of C 2 s of the plate a 2 x 2 x 3 , which is placed with its one half a 2 x 2 in the right half-turn of the previous turn-capacitor Bl, and the other with its half half in the same right half turn of the subsequent turn-capacitor B2, i.e. in the lower sub-option, the connecting half-plates are placed in the half-turns of the same name); at the same time, the aiXi GE plate connected to the linear output of the BH winding is half-turn long and its connection ai is placed on the geometric middle of Fig.
- connection on the geometric edge of the coil is associated with the associated current direction in the plates of the connected half-turns-capacitors, and the placement of the connection on the geometric middle of the coil is connected with the opposite direction of the currents in the plates of the connected half-turns-capacitors.
- the best GE circuit is a circuit with the placement of all the connections between the turns-capacitors in their geometric middle (Fig. 4); while the compounds form a ridge, fixing the vertical placement of the turns of the capacitors, not restricting flexible, technologically necessary movements of half-turns in the horizontal plane.
- Such a scheme is more technologically advanced in the manufacture, transportation, and installation of gas cells on a transformer.
- a solid metal plate i.e. the skeleton O and the surface M represent a single conductor body, for example, of soft aluminum with a thickness of 0.4 ... 0.6 mm; 2) a metal strip with a thickness of 0.2 ... 0.3 mm, bent at the ends along the length with the formation of rounded edges and side walls of an oval section;
- the aiXi lining attached to the linear output of the BH winding can be made of copper for ease of soldering to the copper output of the winding, the remaining plates can be made of another diamagnetic material. Plates with bend joints may have their own specifics in materials and formation method compared to plates without bends.
- the FE is formed by the layout, pressing and isolation of the turns of capacitors, the pressing of the side walls (Fig. 2d) forms more a uniform picture of the electric field in isolation compared to the prototype fig.2d, where the inner lining with the skeleton O and foil M is insulated with a thickness ⁇ , on which the outer lining Mv and the outer insulation ⁇ v are applied - such a capacitor has an uneven electric field at the ends, does not have mechanical flexibility, and the manufacturing process is complex, with soldered joints.
- the structure according to the invention has formed a set of necessary qualities: 1) ease of manufacture;
- High voltage AU ' Ub-Jique ⁇ / reheatf adoptioni (Ci, Ki is the insulation capacitance between a pair of BH winding coils and a low voltage winding) appears in the BH winding without a HE when a superhigh amplitude Vb acts on the linear input of a lightning pulse of Vb at the intercoil channels closest to the linear output (Ci, Ki HH), the longitudinal capacitance of a pair of winding coils BH).
- High hazardous voltage ⁇ U arises because the lightning current that branches from the BH winding through the insulation capacitance to the HH winding flows through the longitudinal capacitance Ki of the pair of coils and creates a voltage drop ⁇ U on the pair of coils. In the winding with the FE, part of the branch capacitive current flows not through the capacitance Ki of the pairs of coils, but through the turns of the capacitors of the FE and reduces ⁇ U to safe permissible values ⁇ U
- AK (N) NyI CiKi + N (N - I) Ci / 2; N is the number of pairs of turns-capacitors in the HE; ⁇ K (N) is the capacitance of a pair of turns-capacitors connected to the output of the BH winding, the capacitances of subsequent pairs of turns-capacitors have decreasing lower values.
- the manufacture of gas cells consists of several operations: 1) the manufacture of plates;
- the manufacturing process of the plates depends on the chosen design of the plate and can be: a) the manufacture of a solid plate from the workpiece by casting, pressing, rolling, broaching, flattening; b) production from a strip by means of longitudinal bilateral bending; c) winding a foil tape onto a dielectric core, for example, from 0.5 mm cardboard.
- the isolation process can have 2 options: a) winding a paper tape; b) winding on a plate straightened to the entire length of 6-8 m up to 10 turns of a long sheet of paper by rotating the plate around its longitudinal axis.
- transitions-joints allow local deformation of the plate and wrinkles in isolation, since these deformations and wrinkles are not part of the capacitor, and there is no electric field between the layers of the plates.
- the GEs are delivered to the transformer assembly.
- the weight of the fuel cell is several kilograms and does not create problems for loading-transportation-unloading.
- the installation of the FE on the BH winding is a combination of turns-capacitors with the side surfaces of the corresponding winding coils.
- the hoop ring With the vertical position of the winding, the hoop ring is lowered and sits on the winding.
- the GE ring In the horizontal position of the winding, the GE ring is partially expanded — the coil gaps P are pushed apart to the size of the winding diameter — and the partially deployed ring is placed on the side surface of the winding, the edges of the coils are placed on the opposite side of the winding, the gaps P are pushed and the capacitor coils are pressed to the corresponding coils, the connecting plate connected to the linear output of the BH winding.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
Трансформатор высокого напряжения и большой мощности с грозозащитным экраном
Область техники
Изобретение относится к электроэнергетической отрасли, конкретнее, к силовым трансформаторам высокого напряжения (BH) и большой мощности.
Предшествующий уровень техники Известен трансформатор BH и большой мощности с подключенным к линейному вводу обмотки BH грозозащитным экраном (ГЭ), который представляет собой электрическую цепь последовательно соединенных витков-конденсаторов, которая состоит минимум из двух по всей длине слоев изолированных обкладок с промежутком между ближними точками предыдущей и последующей обкладок в каждом слое и с таким взаимным смещением слоев обкладок, что середина обкладки одного слоя перекрывает промежуток между обкладками другого слоя, а витки-конденсаторы размещены на ближних к линейному выводу катушках обмотки BH и соединены между собой последовательно в спираль вокруг обмотки BH (а. с. СССР -NЬ456310,
книга Долюка Р.П. Грозоупорность трансформаторов, M., Энергоатомиздат 1993 c.77-86). Конструкция, технология, расчетные формулы проверены на полноразмерных фазах трансформаторов класса напряжения 500кB при действии повышенных испытательных напряжений и в длительном рабочем режиме; результаты подтвердили работоспособность: обмотка BH выполнена непрерывной намоткой с малой изоляцией между витками
и между катушками. Однако выявлены недостатки самого ГЭ: наличие собственных высокочастотных колебаний при действии грозового импульса и сложность технологии его изготовления и размещения в трансформаторе. Известен трансформатор BH и большой мощности с подключенным к линейному выводу обмотки BH ГЭ Долюка, который представляет собой электрическую цепь последовательно соединенных витков-конденсатов, которая состоит минимум из двух по всей длине слоев изолированных обкладок с промежутком между ближними точками предыдущей и последующей обкладок в каждом слое и с таким взаимным смещением слоев обкладок, что середина обкладки одного слоя перекрывает промежуток между обкладками другого слоя, а витки-конденсаторы размещены на ближних к линейному выводу катушках обмотки BH и соединены между собой так, что емкостные токи одной части обкладок имеют встречные по кругу направления относительно емкостных токов другой части обкладок (патент Украины Ж73849 HOlF 27/32, HOlF 41/06).
Трансформатор по патенту Украины имеет ряд позитивных свойств: оптимальное число витков-конденсаторов ГЭ, отдельное изготовление ГЭ и его доставка и размещение на обмотке BH трансформатора, отсутствие собственных колебаний ГЭ. Однако имеется потребность упростить процесс изготовления и размещения ГЭ на обмотку BH, повысить электрическую прочность и механическую гибкость ГЭ. Трансформатор по патенту Украины принят как прототип.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения — разработка более прочной и гибкой конструкции и более простого и надежного процесса изготовления и размещения ГЭ на обмотке BH трансформатора BH и большой мощности.
Решение поставленной задачи обеспечивает создание трансформатора BH и большой мощности с подключенным к линейному выводу обмотки BH ГЭ Долюка, который представляет собой электрическую цепь последовательно соединенных витков- конденсоторов, которая состоит минимум из двух по всей длине слоев изолированных обкладок с промежутком между ближними точками предыдущей и последующей обкладок в каждом слое и с таким взаимным смещением слоев обкладок, что середина обкладки одного слоя перекрывает промежуток между обкладками другого слоя, а витки-конденсаторы размещены на ближних к линейному выводу катушках обмотки BH и соединены так, что токи одной части обкладок имеют встречные по кругу направления относительно токов другой части обкладок за счет того, что обкладки всех слоев изготовлены в форме пластины с тонким овалом в поперечном сечении с изоляцией по всему периметру и длине, и слои изолированных пластин прижаты боковыми плоскими сторонами между собой, а соединение между витками-конденсаторами выполнено путем изгибания середины пластины, которая размещена одной своей половиной длины в предыдущем витке-конденсаторе, а другой своей половиной длины - в последующем витке- конденсаторе;
д о п о л н и т е л ь н о при этом присоединенная к линейному выводу обмотки BH пластина ГЭ выполнена длиной полвитка и это присоединение размещено на геометрической середине (или краю) витка-конденсатора, а остальная часть ГЭ сформирована из изолированных пластин длиною витка и соединения между витками- конденсаторами размещены последовательно в электрической цепи и расположены тоже на геометрических серединах (или краях) витков- конденсаторов; п р и э т о м цельная электрическая цепь последовательно соединенных витков-конденсаторов телесно выполнена в форме геометрически разомкнутого по кругу многовиткового кольца с зигзагообразной траекторией емкостного тока в цепи обкладок и со свойством гибкого охватывания этим кольцом поверхности обмотки и тесного прижимания последовательных витков-конденсаторов ГЭ к соответствующим последовательным катушкам обмотки BH с размещением соединений между витками-конденсаторами ГЭ на свободных от выступающих элементов частях поверхности обмотки BH.
Технические р е з у л ь т а т ы, достигнутые при использовании изобретения:
- непрерывный беспаечный процесс изготовления обмотки BH 330- 1200 кВ с малыми размерами межвитковой и межкатушечной изоляции;
- простой процесс изготовления ГЭ: одинаковые обкладки-пластины с одинаковой изоляцией на пластине, формирование соединений витков-конденсаторов путем изгибания части изолированных пластин на их серединах (пайки отсутствуют), простая сборка ГЭ путем
взаимного размещения и взаимного прижатия и удержания пластин слоем внешней общей изоляции;
- простой и надежный процесс размещения ГЭ на обмотке BH путем охвата цилиндрической поверхности обмотки гибким геометрическим разомкнутым и развернутым кольцом ГЭ и последующего тесного прижатия витков-конденсаторов к поверхностям соответствующих катушек; повышенная электрическая прочность изоляции витков- конденсаторов, которые образованы изолированными и прижатыми плоскими сторонами пластинами с овальным поперечным сечением (за счет лучшего распределения электрического поля в изоляции);
- повышенная механическая гибкость ГЭ (изъят охват обкладки другой обкладкой по всему периметру и длине), изгибание одиночной обкладки для формирования межвиткового соединения; - надежный процесс определения параметров и размеров ГЭ, отдельного изготовления, доставки и установки ГЭ на трансформаторе; -безиндуктивность и бесколебательность ГЭ.
Краткое описание чертежей Строение ГЭ и процессы его изготовления и размещения на трансформаторе объяснены в ниже приведенном описании и на чертежах, где: Фиг.l - схемы раскладки пластин в ГЭ (из трех слоев): a,б - вариант размещения соединений между витками- конденсаторами и присоединения к линейному выводу обмотки BH на геометрическом краю витка-конденсатора; а - в ГЭ, размещенном на обмотке BH;
б - в в развернутом ГЭ с показом направлений ёмкостных токов в обкладках; в, г - варианты размещения соединений между витками - конденсаторами и присоединения к линейному выводу обмотки BH на геометрической середине витка-конденсатора; в — в ГЭ, размещенном на обмотке BH; г - в развернутом ГЭ с показом направлений ёмкостных токов в обкладках (два подварианта); Фиг.2 - пример формы ГЭ (из двух слоев пластин): а - размещение ГЭ на обмотке BH; б - схема раскладки пластин в развернутом ГЭ; в — пластина в поперечном сечении; г - виток-конденсатор из двух слоев в поперечном сечении; д — виток-конденсатор ГЭ-прототипа в поперечном сечении; е, ж - варианты соединения между витками-конденсаторами, выполненного перегибаниями толщины на середине длины пластины; з,i - варианты соединения между витками-конденсаторами, выполненного изгибаниями длины на середине длины пластины. Фиг.З - пример раскладки пластин в ГЭ при размещении соединений между витками-конденсаторами на геометрических краях и серединах витков-конденсаторов.
Фиг. 4 - пример формы ГЭ с размещением соединений витков- конденсаторов только на их геометрических серединах. Трансформатор BH и большой мощности с подключенным к линейному выводу обмотки BH ГЭ Долюка, что представляет собой электрическую цепь последовательно соединенных витков-
конденсаторов Bl, B2 ..., которая состоит минимум из двух по всей длине слоев изолированных обкладок (на фиг.l три слоя, а на фиг.2 два слоя изолированных обкладок ах с промежутками (зазорами) 3 между ближними точками х (а) предыдущей обкладки и точками a(x) последующей обкладки в каждом слое) и с таким взаимным смещением слоев, что середина С обкладки одного слоя перекрывает промежуток 3 между обкладками другого слоя (точки а и х обкладки соответствуют направлению тока от а к х по часовой стрелке, а цифровые индексы соответствуют последовательности вхождения обкладки в электрическую цепь, на фиг.l в,г ближними точками являются соединения между витками-конденсаторами, т.е. середины обкладок), а витки-конденсаторы Bl, B2 ... размещены на ближних к линейному выводу катушках обмотки BH (на фиг.2a обкладка ах витка-конденсатора Bl размещена тесно на катушке, присоединенной к линейному выводу обмотки BH, к этому же выводу присоединен вывод аl ГЭ) и соединены так, что ёмкостные токи одной части обкладок имеют встречные по кругу направления относительно ёмкостных токов другой части обкладок (в ГЭ типа фиг. Ia, б токи одного витка-конденсатора встречны с токами соседнего витка- конденсатора, а в ГЭ типа фиг.lв,г токи встречны в обкладках каждого полувитка-конденсатора), при этом обкладки всех слоев изготовлены в форме пластины с тонким овалом в поперечном сечении и с изоляцией по всему периметру и длине (фиг.2в) и слои изолированных пластин прижаты боковыми сторонами один к другому (фиг.2г), а соединение между витками-конденсаторами выполнено путем изгибания (фиг.2e,ж,з,i) середины С пластины, которая размещена одной своей половиной длины в предыдущем
витке-конденсаторе, а другой своей половиной длины в последующем витке-конденсаторе (на фиг.la,б соединение x2xз выполнено изгибаниями середины C23 пластины a2x2xзaз, которая размещена одной своей половиной a2x2 в правом полувитке предыдущего витка- конденсатора Bl, а другой своей половиной хзаз в одноименном правом полувитке последующего витка-конденсатора B2, т.е. в этом варианте раскладки соединительные полупластины размещены в одноименных полувитках; на фиг.lв,г возможны два подварианта раскладки пластин: 1) верхний, где соединение x2a3 выполнено изгибаниями середины C2з пластины a2x2a3xз, которая размещена одной своей половиной a2x2 в правом полувитке предыдущего витка- конденсатора Bl, а другой своей половиной азХз в иноименном левом полувитке последующего витка-конденсатора B2 т.е. в этом подварианте соединительные полупластины размещены в разноименных полувитках; и 2) нижний, где соединение x2xз выполнено изгибаниями середины C2з пластины a2x2xзa3, которая размещена одной своей половиной a2x2 в правом полувитке предыдущего витка-конденсатора Bl, а другой своей половиной хзаз в одноименном правом полувитке последующего витка-конденсатора B2, т.е. в нижнем подварианте соединительные полупластины размещены в одноименных полувитках); при этом присоединенная к линейному выводу обмотки BH пластина аiХi ГЭ выполнена длиной полувитка и ее присоединение аi размещено на геометрической середине фиг.lв,г (или краю фиг.la,б) витка-конденсатора Bl, а остальная часть электрической цепи сформирована из изолированных пластин длиной витка, а соединения между последовательными витками-конденсаторами размещены
последовательно в электрической цепи на геометрических серединах x2a3 или x2xз фиг. lв,г (или краях x2xз фиг. la,б); при этом цельная электрическая цепь последовательно соединенных витков-конденсаторов Bl, B2 ... выполнена телесно в форме геометрически разомкнутого по кругу с разрывами P на фиг. 1 и 2 многовиткового кольца с зигзаговой траекторией емкостного тока в цепи из обкладок со свойством гибкого охватывания этим кольцом поверхности обмотки и тесного прижимания последовательных витков-конденсаторов ГЭ к соответствующим последовательным катушкам обмотки BH с размещением соединений x2xз, х^аз на свободных от выступающих элементов (межкатушечных прокладок, отводов) частях поверхности обмотки BH.
Кроме двух вариантов мест размещения соединений между витками-конденсаторами (только на геометрических краях фиг.la,б и только на геометрических серединах фиг. lв,г витков-конденсаторов), возможно сочетание в одном ГЭ обоих вариантов соединений (фиг.
3).
Размещение соединения на геометрическом краю витка связано с попутным направленим тока в обкладках соединяемых полувитков- конденсаторов, а размещение соединения на геометрической середине витка связано со встречным направлением токов в обкладках соединяемых полувитков-конденсаторов.
Лучший вариант устройства
Лучшей схемой ГЭ является схема с размещением всех соединений между витками-конденсаторами на их геометрической середине (фиг. 4); при этом соединения образуют хребет, закрепляющий вертикальное размещение витков-конденсаторов, не
стесняя гибких, технологически необходимых движений полувитков в горизонтальной плоскости. Такая схема технологичнее при изготовлении, транспортировке и установке ГЭ на трансформаторе.
Промышленная применимость Обкладка выполняет свою функцию образования электрического поля конденсатора электропроводной поверхностью M с овальным периметром фиг. 2в; на поверхность обкладки намотана изоляция 0,5Δ половинной толщины (прижатые боковыми поверхностями две обкладки-пластины образуют общую изоляцию 0,5Δ + 0,5Δ =Δ); обкладка с учетом удобств для изгибания соединений может бать выполнена несколькими вариантами:
1) сплошная металлическая пластина, т.е. остов О и поверхность M представляют единое проводниковое тело, например, из мягкого алюминия толщиной 0,4...0,6 мм; 2) металлическая полоса толщиною 0,2 ... 0,3 мм, согнутая на торцах вдоль длины с образованием закругленных краев и боковых стенок овального сечения;
3) с диэлектрическим остовом О, на который нанесена обкладка M из фольги. Присоединенная к линейному выводу обмотки BH обкладка аiХi может быть выполнена из меди для простоты пайки к медному выводу обмотки, остальные обкладки могут быть выполнены из иного диамагнитного материала. Пластины с соединениями-изгибами могут иметь свою специфику в материалах и способе формирования по сравнению с пластинами без изгибов.
ГЭ сформирован раскладкой, прижатием и изолировкой витков- конденсаторов, прижатие боковых стенок (фиг. 2г) образует более
равномерную картину электрического поля в изоляции по сравнению с прототипом фиг.2д, где внутренняя обкладка с остовом О и фольгою M изолирована изоляцией толщиной Δ, на которую нанесена внешняя обкладка Мв и внешняя изоляция Δв — такой конденсатор имеет неравномерное электрическое поле на торцах, не обладает механической гибкостью, а процесс изготовления сложный, с пайками соединений.
Строение по изобретению сформировало комплекс необходимых качеств: 1) простота изготовления;
2) высокие электрические, магнитные и механические свойства (равномерное электрическое поле в изоляции витков- конденсаторов, отсутствие магнитного поля и индуктивности электрической цепи из ряда последовательно соединенных витков-конденсаторов, механическая гибкость одиночной с половинной 0,5Δ изоляцией пластины); простота и надежность размещения ГЭ на обмотке BH. В обмотке BH без ГЭ при действии на линейный ввод грозового импульса сверхвысокой амплитуды Vb на ближних к линейному выводу межкатушечных каналах возникают высокие напряжения AU ' = Ub-Jсϊ / лfкi (Ci, Ki - емкость изоляции между парой катушек обмотки BH и обмоткою низкого напряжения (HH), продольная емкость пары катушек обмотки BH). Высокое опасное напряжение ΔU возникает из-за того, что грозовой ток, который ответвляется из обмотки BH через емкость изоляции на обмотку HH, протекает через продольную емкость Ki пары катушек и создает на паре катушек падение напряжения ΔU.
В обмотке с ГЭ часть ответвляемого емкостного тока протекает не через емкости Ki пар катушек, а через витки-конденсаторы ГЭ и снижает ΔU до безопасных допустимых значений ΔUд
AU d = . AK(N) = NyI CiKi + N(N - I)Ci / 2 ;
N - число пар витков-конденсаторов в ГЭ; ΔK(N) — емкость подключенной к выводу обмотки BH пары витков-конденсаторов, емкости последующих пар витков-конденсаторов имеют спадающие меньшие значения.
Изготовление ГЭ состоит из нескольких операций: 1) изготовление пластин;
2) изолировка пластин;
3) формирование соединений-переходов;
4) сборка ГЭ.
Процесс изготовления пластин зависит от выбранной конструкции пластины и может быть : а) изготовление сплошной пластины из заготовки путем литья, прессовки, прокатки, протяжки, плющения; б) изготовление из полосы путем продольного двустороннего изгибания; в) намотка ленты фольги на диэлектрический остов, например, из картона 0,5мм. Процесс изолировки может иметь 2 варианта: а) намотка бумажной ленты; б) намотка на выпрямленную на всю длину пластину 6-8м до 10 витков длинного полотна бумаги путем вращения пластины вокруг своей продольной оси.
Изгибание переходов-соединений допускает локальные деформации пластины и морщины в изоляции, поскольку эти деформации и морщины не входят в состав конденсатора, и тут отсутствует электрическое поле между слоями пластин. На транспортной оправке, например, в вакуумной упаковке, ГЭ доставляют на сборку трансформатора. Вес ГЭ составляет несколько килограммов и не создает проблем для погрузки-перевозки-разгрузки.
Установка ГЭ на обмотку BH представляет собой совмещение витков-конденсаторов с боковыми поверхностями соответствующих катушек обмотки. При вертикальном положении обмотки кольцо ГЭ опускают-садят на обмотку. При горизонтальном положении обмотки кольцо ГЭ частично развертывают-раздвигают витковые разрывы P до размера диаметра обмотки - и размещают частично развернутое кольцо на боковую поверхность обмотки, заводят края витков на противоположный бок обмотки, сдвигают разрывы P и прижимают витки-конденсаторы к соответствующим катушкам, присоединительную пластину подключают к линейному выводу обмотки BH.
Впервые достигнут полный комплекс необходимых физических, конструктивных и технологических качеств, что сделало ГЭ Долюка совершенным, простым и надежным устройством, повышающим техническую стойкость и экономичность трансформаторов и электропередач ПО ... 1200кB.
Claims
1. Трансформатор высокого напряжения (BH) и большой мощности с подключенным к линейному вводу обмотки BH грозозащитным экраном (ГЭ) Долюка, что представляет собой электрическую цепь последовательно соединенных витков- конденсаторов, которая состоит минимум из двух по всей длине слоев изолированных обкладок с промежутком между ближними точками предыдущей и последующей обкладок в каждом слое и с таким взаимным смещением слоев обкладок, что середина обкладки одного слоя перекрывает промежуток между обкладками другого слоя, а витки-конденсаторы размещены на ближних к линейному выводу катушках обмотки BH и соединены так, что ёмкостные токи одной части обкладок имеют встречные по кругу направления относительно емкостных токов другой части обкладок, о т л и ч а е т с я т е м, что обкладки всех слоев изготовлены в форме пластины с тонким овалом в поперечном сечении с изоляцией по всему периметру и длине, и слои изолированных пластин прижаты боковыми плоскими сторонами между собой, а соединение между витками- конденсаторами выполнено путем изгибания середины пластины, которая размещена одной своей половиной длины в предыдущем витке-конденсаторе, а другой своей половиной длины в последующем витке-конденсаторе.
2. Трансформатор по п.1 о т л и ч а е т с я т е м, что присоединенная к линейному выводу обмотки BH пластина ГЭ выполнена длиной полвитка и это присоединение размещено на геометрической середине (или краю) витка-конденсатора, а остальная часть ГЭ сформирована из изолированных пластин длиною витка и соединения между витками-конденсаторами размещены последовательно в электрической цепи и расположены тоже на геометрических серединах (или краях) витков-конденсаторов.
3. Трансформатор по п.l о т л и ч а е т с я т е м, что цельная электрическая цепь последовательно соединенных витков- конденсаторов телесно выполнена в форме геометрически разомкнутого по кругу многовиткового кольца с зигзаговой траекторией емкостного тока в цепи обкладок и со свойством гибкого охватывания этим кольцом поверхности обмотки и тесного прижимания последовательных витков-конденсаторов ГЭ к соответствующим последовательным катушкам обмотки BH с размещением соединений между витками-конденсаторами ГЭ на свободных от выступающих элементов частях поверхности обмотки BH.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200710516 | 2007-09-24 | ||
| UAA200710516A UA87897C2 (ru) | 2007-09-24 | 2007-09-24 | Трансформатор высокого напряжения и большой мощности с распределительным экраном долюка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2009041931A1 true WO2009041931A1 (fr) | 2009-04-02 |
Family
ID=40511706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2008/000037 WO2009041931A1 (fr) | 2007-09-24 | 2008-06-20 | Transformateur grande puissance et haute tension doté d'un écran de protection contre les orages |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458422C2 (ru) |
| UA (1) | UA87897C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009041931A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU456310A1 (ru) * | 1972-01-24 | 1975-01-05 | Предприятие П/Я В-8833 | Устройство дл выравнивани распределени перенапр жений в обмотках высоковольтных трансформаторов |
| SU1226543A1 (ru) * | 1984-10-08 | 1986-04-23 | Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина | Обмотка индукционного устройства |
| UA73849C2 (en) * | 2003-09-11 | 2005-09-15 | Ivan Petrovych Doliuk | High-power high-voltage transformer with a distributive screen proposed by doliuk r.p.; methods for producing, determining parameters, and testing the distributive screen (variants) |
| US7098764B2 (en) * | 2004-03-18 | 2006-08-29 | Nexans | Main conductor for a capacitively controlled high-voltage winding |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2087155B (en) * | 1980-11-05 | 1984-08-15 | Licentia Gmbh | A switch actutated by remote control |
-
2007
- 2007-09-24 UA UAA200710516A patent/UA87897C2/ru unknown
-
2008
- 2008-06-20 WO PCT/UA2008/000037 patent/WO2009041931A1/ru active Application Filing
- 2008-06-20 RU RU2010103502/07A patent/RU2458422C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU456310A1 (ru) * | 1972-01-24 | 1975-01-05 | Предприятие П/Я В-8833 | Устройство дл выравнивани распределени перенапр жений в обмотках высоковольтных трансформаторов |
| SU1226543A1 (ru) * | 1984-10-08 | 1986-04-23 | Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина | Обмотка индукционного устройства |
| UA73849C2 (en) * | 2003-09-11 | 2005-09-15 | Ivan Petrovych Doliuk | High-power high-voltage transformer with a distributive screen proposed by doliuk r.p.; methods for producing, determining parameters, and testing the distributive screen (variants) |
| US7098764B2 (en) * | 2004-03-18 | 2006-08-29 | Nexans | Main conductor for a capacitively controlled high-voltage winding |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DOLYUK R.P.: "Grozoupornost transformatorov", MOSCOW, ENERGOATOMIZDAT, 1993 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA87897C2 (ru) | 2009-08-25 |
| RU2010103502A (ru) | 2011-11-10 |
| RU2458422C2 (ru) | 2012-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0643405B1 (en) | Distribution transformers | |
| TW201743348A (zh) | 用於轉換器和感應器之套疊扁平纏繞線圈成形螺旋圈 | |
| US11798731B2 (en) | Inductor assemblies and methods for forming the same | |
| US3704390A (en) | Combined capacitor-inductor reactor device having transformer characteristics | |
| US4592133A (en) | Method of constructing an electrical transformer | |
| JPH0296312A (ja) | 絶縁されたアモルファス金属リボンを使用した集積電力キャパシタおよびインダクタ／変成器 | |
| US3691435A (en) | Wound impedence device | |
| EP1880397A1 (en) | Winding arrangement for planar transformer and inductor | |
| JP7432077B2 (ja) | 中周波変圧器のための一体構造の一部分としての巻線構成 | |
| US3195088A (en) | High current winding for electrical inductive apparatus | |
| US2666254A (en) | Method of manufacturing electrical windings | |
| JP2007035804A (ja) | 電力変換トランス | |
| JP5950706B2 (ja) | 高周波トランス | |
| CN103151904A (zh) | 一种大功率高频脉冲高压整流变压器 | |
| WO2009041931A1 (fr) | Transformateur grande puissance et haute tension doté d'un écran de protection contre les orages | |
| WO2001015181A1 (en) | Transformer winding | |
| US3068435A (en) | Electromagnetic coils | |
| JPH01151212A (ja) | 積層応用部品の構造 | |
| WO2013054473A1 (ja) | 巻線素子用コイルおよび巻線素子 | |
| WO2008111093A2 (en) | Transformers | |
| US20230016771A1 (en) | Medium frequency transformer with parallel windings | |
| JPH03280409A (ja) | 平面トランス | |
| JPH038086B2 (ru) | ||
| WO2024125220A1 (zh) | 一种串级工频试验变压器线圈结构及绕制方法 | |
| JP2003520425A (ja) | 容量性要素と、このような要素を備えている電気装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 08779530 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2010103502 Country of ref document: RU |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 08779530 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |