Рис. 8-13. Первичная обмотка звеньевого типа

6 А-А

Рис. 8-14. Одноступенчатая бумажио-масляная изоляция

Т. е. одна ее половина наносится на первичную обмотку, а другая - на магнитопровод со вторичной обмоткой. В трансформаторах на 400 и 500 кВ изоляция выполняется четырехступенчатой, т. е. имеющей две пары звеньев. В конструкции ТТ серии ТФН звенья обмотки располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях и одно звено подтягивается к другому таким образом, что внешние поверхности обоих звеньев соприкасаются на небольшом участке (рис. 8-13).

Для изоляции используется так называемая сложенная лента из кабельной бумаги. Это лента кабельной бумаги, края которой загнуты. Она напоминает в сечении сплющенную букву С. Применение такой ленты уменьшает число надрывов при ручной намотке.

Каждое звено обмотки (рис. 8-13) по внешнему очертанию соответствует тороиду, имеющему отростки. Так, петля первичной обмотки 4 переходит в хвост 6, концы которого присоединяются к переключателю числа витков, расположенному в головке ТТ. Магнитопровод со вторичной обмоткой 2 помещен на подставку, посредством которой он крепится к основанию, и тоже имеет небольшой хвост 1 для вывода концов вторичной обмотки. На первичную 4 и вторичную 2 обмотки наложена бумажно-масляная изоляция 3 и 5. Места перехода звеньев в ножки 7 и хвосты невозможно изолировать лентой, не нарушая непрерывности обмотки. В эти места приходится прокладывать фасонные бумажные закладки, манжеты и т. п. Это приводит к образованию в толще обмотки пустот, которые при заполнении ТТ маслом образуют масляные зазоры.

9999999999999999

при изолировании звена бумажной лентой толщина слоя изоляции на внутренней поверхности звена будет больше, чем на наружной. Чтобы избежать утоньшения изоляции на внешней поверхности звена, через Каждые два-три слоя изоляции на эту поверхность накладывается шуба , состоящая из нескольких слоев бумаги с надрезанными краями, чтобы она плотно охватывала цилиндрическую поверхность звена. Надрезанные края этой шубы захватывают часть его торцевой поверхности. Наличие шубы приводит к масляным зазорам, особенно.в местах надрезов.

Масляные зазоры между слоями бумаги облегчают развитие пробоя. Электрическая прочность масляного зазора значительно меньше прочности слоя бумаги той же толщины. Поэтому в масляных зазорах при определенном напряжении возникают местные частичные разряды, ведущие при дальнейшем повышении напряжения к пробою изоляции. Поэтому применение более тонкой бумаги приводит к уменьшению масляных зазоров. А это затрудняет образование в них местных разрядов и, следовательно, повышает электрическую прочность изоляции в целом.

Бумажно-масляная изоляция звеньевого типа очень трудоемка и требует высокой квалификации рабочих, однако она хорошо зарекомендовала себя в эксплуатации. В СССР она широко применяется с начала тридцатых годов до настоящего времени.

Рассмотрим характер изменения напряженности электрического поля в одноступенчатой бумажно-масляной изоляции. Если считать, что погенциал земли подан на внешнюю поверхность бумажно-масляной изоляции 2, а напряжение подано на первичную обмотку 1, то расчетная схема бумажно-масляной изоляции будет соответствовать рис. 8-14. Из него видно, что расчет можно свести к определению напряженности электрического поля между двумя коаксиальными цилиндрами (в киловольтах на миллиметр)!

; = тШг . (8-3)

где и - действующее значение приложенного напряжения, кВ; г к R - соответственно радиусы внутреннего и наружного электродов, мм; jfCsan - l,l-i-l>15 - коэффициент запаса. Тогда

7? = гехр-а5-. (8-За)

В сетях с незаземленной нейтралью или с нейтралью, заземленной через индуктивность, возможна длительная работа линии в резко несимметричном по напряжению режиме, когда напряжение относительно земли, приложенное к изоляции одной или двух фаз, может быть близко к линейному. В системах с глухо-заземленной нейтралью такие режимы невозможны и к изоляции длительно может быть приложено только фазное Напряжение.

в СССР все сети напряжением 110 кВ и выше вбшолняются исключительно с глухозаземлеНной нейтралью. Следовательно, как в (8-3), так и в других формулах в дальнейшем будем понимать под приложенным напряжением U (в киловольтах) действующее значение наибольшего рабочего линейного напряжения для ТТ на номинальное напряжение 35 кВ и действующее значение най: большего рабочего фазного напряжения для ТТ на номинальные напряжения ПО кВ и выше.

Толщина изоляции А определяется как разность радиусов, т. е. А = R - г. Если изоляция делится на несколько ступеней (пст) и напряжение между ступенями распределяется равномерно, то напряжение, приходящееся на одну ступень, будет U == = f cT- Тогда формула (8-За) примет вид

Из этого выражения видно, что; а) при повышенной допустимой напряженности Е толщина изоляции уменьшается в большее число раз, чем повысилась напряженность; б) при ст > 1 суммарная толщина изоляции всех ступеней оказывается .намного I, меньшей толщины одноступенчатой изоляции. I Следует отметить, что разделение изоляции на ступени улучшает отвод теплоты от обмоток.

Исследования показали [27, 49 и 62], что для бумажно-масля-J ной изоляции можно допускать Е = 25-30 кВ/мм, однако рабочую напряженность с учетом факторов, искажающих поле стро-ения изоляции, для чисто бумажно-масляной изоляции следует принимать в пределах Е = 2-4 кВ/мм.

Приведенные выше расчетные формулы являются достаточными лишь для предварительного проектирования. При рабочем проек-.. тировании следует произвести расчет реального поля в комбини-Р рованной изоляции [14], так как электрическое поле обмоток ТТ с чисто бумажно-масляной изоляцией в большинстве случаев ; представляет собой поле сложной формы, в котором последовательно расположено несколько диэлектриков. Например, у ТТ с двухступенчатой изоляцией 2 (рис. 8-15) на электродах 1 я 3 на линии ad электрическое поле пронизывает как бумажную [. изоляцию, пропитанную маслом (участки аЬ и cd), так и масло , (участок be). Напряженность поля по линии ad изменяется обратно пропорционально диэлектрической проницаемости среды. Наибольшая напряженность будет в масле, а наименьшая - в бумажно-масляной изоляции. С другой стороны, прочность масла значительно меньше, чем бумажно-масляной изоляции. В таком поле с различными напряженностями и неравнопрочными участками могут развиться емкостные разряды в масле. Они могут перейти в ветвистый разряд вдоль бумажной изоляции, который приведет к пробою изоляции по поверхности изоляционного блока.