(495)510-98-15
Меню
Главная »  Трансформаторы в электрических машинах 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [ 54 ] 55 56 57 58 59 60

чальные моменты приходится на эти катушки. В трансформаторах с номинальным напряжением обмоток до 35 кВ для защиты от атмосферных перенапряжений применяют усиленную изоляцию провода (до 1,35 мм на обе стороны) для первой и второй катушек в начале и в конце обмотки, а также увеличивают вентиляционные каналы между ними В трансформаторах с напряжением обмоток ПО кВ и выше применяют емкостную компенсацию. Для этого включают добавочные емкости, выполненные в виде экранов особой формы, окружающих обмотку ВН. Емкости С3, С3 и др.


Рис. 15.9. Схема емкостной компен- Рис. 15.10. Схема расположения ем-сации костных витков трехфазного транс-

форматора

(рис. 15.9) подбирают таким образом, чтобы токи в продольных емкостях Ск были одинаковыми и, следовательно, начальное распределение перенапряжения - равномерным.

Выравнивание электрического поля у концов достигается применением емкостных колец, являющихся разомкнутыми шайбооб-разными электростатическими экранами. Емкостное кольцо изготовляют из тонкой медной ленты шириной 20-30 мм, завернутой в кабельную бумагу и намотанной в два слоя (бифилярно) на электрокартонную шайбу с округленными краями. Емкостные кольца снижают максимальные напряжения, возникающие между начальными и концевыми катушками обмоток, но не устраняют необходимость их усиленной изоляции.

Дальнейшего уменьшения больших напряжений иа начальных катушках добиваются применением емкостных витков, являющихся также электростатическими экранами. Их выполняют в виде разомкнутых металлических колец, охватывающих несколько первых катушек обмотки и соединенных с ее линейными концами (рис. 15.10). Экранирующие витки с усиленной изоляцией (5 мм на сторону) выполняют из того же провода, что и витки катушек.

Витки, экранирующие несколько катушек обмотки, в начале (а также в конце) соединяются параллельно. Все начала экранирующих витков, отводы обмоток и емкостного кольца 1 соединяют на общую гребенку. Для уменьшения экранирующих емкостей витки 3 катушек, более удаленных от начала 2, располагают на большем расстоянии от катушек обмотки, чем начальные витки. Схема расположения емкостных витков и кольца по высоте обмотки показана на рис. 15.11.



Опасные по величине напряжения для начальных катушек обмоток возникают также при резком спаде напряжения, называемом срезом волны. Срез волны (кривая 3 иа рис. 15.12) возникает в случае перекрытия линии и его можно рассматривать как наложение двух волн разных знаков (кривые 1 и 2), следующих друг за другом. При срезе волны происходит новое распределение потеи-


Рис. 15.11. Схема рас- Рис. 15.13. Распределение напряжения положения емкостных по длине обмотки в начальный момент витков и емкостного (1), конечный момент (2) и при перекольца по высоте об- ходе от начального момента к конеч-мотки ному

циалов под действием волны с амплитудой Ui + U2, которая зависит от места среза и часто бывает больше амплитуды перенапряжения U.

Раньше мы установили, что начальное распределение напряжения (кривая / на рис. 15.13, а) и конечное его распределение (кривая 2) по длине обмотки с заземленной нейтралью различны. Примерное распределение напряжения вдоль обмотки с заземленной нейтралью в момент, следующий за начальным при колебательных процессах, показывает кривая 3. В этом случае наибольшее напряжение приходится на последний заземленный виток, т. е. наиболее опасен пробой изоляции у последних витков. В дальнейшем колебания будут вызывать изменение распределения напряжения вдоль обмотки. Это распределение в любой момент времени от начального до конечного представляется некоторой кривой,




лежащей между 1 и 2. Таким образом, опасность пробоя изоляции за счет колебательных процессов существует для любого витка обмотки.

В трансформаторе с изолированной нейтралью (незаземленный конец обмотки) распределение напряжения по длине обмотки в начальный и конечный моменты показано на рис. 15.13, б. Колебания

напряжения при переходе от начального распределения к конечному происходят в пределах, определяемых кривыми / и 3. В этом случае колебания напряжения происходят в более широких пределах, чем при заземленной нейтрали обмотки. Это обстоятельство - существенный недостаток систем с изолированной нейтралью.

Процесс проникновения волны перенапряжения можно рассматривать как постепенный переход от начального к конечному распределению напряжения. Так как трансформатор представляет собой систему различным образом соединенных между собой индуктивностей и емкостей, образующих резонансные контуры, то переход от начального распределения напряжения к конечному сопровождается колебательными процессами. Эти колебания имеют затухающий характер за счет активного сопротивления обмоток (рис. 15.14), однако они могут привести к тому, что напряжения между отдельными точками (катушками) обмотки окажутся больше амплитуды перенапряжения и во много раз превзойдут по величине нормальное рабочее напряжение между ними. В результате этого в трансформаторе возможны пробои и перекрытия (поверхностные разряды) изоляции.

В трансформаторах с емкостными витками и кольцами электромагнитные колебания при переходных процессах выражены значительно слабее. Такие трансформаторы называются грозоупорными или нерезонирующими, так как у них практически устранена опасность возникновения значительных резонансных колебаний в обмотках при воздействии периодических затухающих волн.

Рис. 15.14. Изменение напря жения точки обмотки отно сительно земли при колеба тельном процессе

Глава 16

ТРАНСФОРМАТОРЫ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТИПОВ

§ 16.1. Автотрансформаторы

Автотрансформатором называют статический электромагнитный аппарат, имеющий одну обмотку, часть которой принадлежит одновременно первичной и вторичной сети. Принципиальная схема понижающего автотрансформатора показана на рис. 16.1. Первичное напряжение подведено к зажимам А-X первичной обмотки с



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [ 54 ] 55 56 57 58 59 60



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.