Конструкция и особенности высоковольтных вводов

Дисциплина: Эксплуатация оборудования электрических сетей

Лекция № 4 «Техническое обслуживание высоковольтных вводов силовых трансформаторов и проходных изоляторов»

Оглавление

4.1 Общие характеристики высоковольтных вводов. 1

4.2 Конструкция и особенности высоковольтных вводов. 2

4.2.2 Вводы с бумажно-масляной изоляцией 2

4.2.3 Вводы с твёрдой изоляцией 4

4.2.4 Вводы с элегазовой изоляцией 6

4.2.5 Мастичные вводы 35 кВ.. 6

4.2.6 Бумажно-бакелитовые вводы (сухие и мастиконаполненные) на напряжение до 35 кВ 7

4.2.7 Фарфоровые изоляторы 6-10 кВ.. 7

4.3.1Осмотр вводов. 7

4.3.2. Ремонты: 8

4.4. Профилактические испытания вводов. 9

4.5. Схема замещения маслонаполненного ввода 110-220 кВ, определение основных показателей технического состояния вводов: tg δ и ёмкости изоляции. 12

Общие характеристики высоковольтных вводов

Маслонаполненные вводы, вводы с твёрдой изоляцией, газонаполненные, фарфоровые, мастиконаполненные, бумажно-бакелитовые вводы высокого напряжения являются составной частью электрооборудования: трансформаторов, шунтирующих реакторов, баковых масляных выключателей, а также применяются как самостоятельные изоляционные конструкции в закрытых распределительных устройствах. Отечественная промышленность выпускала вводы на напряжение 6,10,35 кВ в фарфоровом, мастиконаполненном и бакелитовом исполнении и продолжает выпускать вводы 35-750 кВ с твёрдой изоляцией, газонаполненные. Конструкция ввода во многом определяет его рабо­тоспособность, условия обслуживания, технологичность производства, габариты и весовые характеристики и ока­зывает существенное влияние на технические решения, принятые при разработке силовых трансформаторов и масляных выключателей. Для обеспечения технического обслуживания вводов необходимо чётко представлять его конструкцию, условия эксплуатации и свойства материалов из которых они изготовлены.Ввод высокого напряжения можно рассматривать как цилиндрический конденсатор, состоящий из централь­ной токоведущей трубы, поверх которой расположена электрическая изоляция в виде масла, бумаги, твёрдых видов изоляции или газа. Уровень изоляции вводов выбирается с учётом номинального напряжения и назначения ввода. Выбор вида внутренней изоляции ввода в значитель­ной мере определяет его габариты и массу. При разработке конструкции вводов учитывается защита масла и бумажной изоляции от увлажнения, с обеспечением тепловой и динамической стойкости кон­струкции и т.п. Внешняя изоляция в боль­шинстве вводов выполнена в виде фарфоровых покрышек.

Конструкция и особенности высоковольтных вводов

4.2.1Конструкция маслобарьерных вводов (рис.1) состоит из верх­ней и нижней фарфоровых покрышек, внутри которых проходит токоведущий стержень с цилиндрами, прост­ранство между которыми заполнено трансформаторным маслом. Соединение покрышек между собой осуществ­ляется с помощью армированных фланцев. Для регулирования напряжённости электрического поля изолирующего промежутка вводов на бумажно-ба­келитовые цилиндры зачастую накладывают уравни­тельные прокладки, поверх которых наносится бумажное покрытие. Во вводах с выводами для подключения ПИН на пос­ледний цилиндр изоляционного каркаса предварительно наносят два-три слоя бумаги, поверх которой наклады­вают металлическую обкладку - фольгу. На фольгу на­матывают несколько слоёв бумаги в зависимости от не­обходимой ёмкости измерительного конденсатора. Затем накладывают вторую металлическую обкладку, кото­рую, так же как и первую, с помощью гибкого провод­ника выводят наружу ввода.

4.2.2 Вводы с бумажно-масляной изоляцией (рис. 2)

У вводов конденсаторного типа с бумажно-масляной изо­ляцией остов

выполнен из кабельной бумаги, разделённой на слои уравнительными обкладками и про­питанной трансформаторным маслом. Для уменьшения напряжённости электрического по­ля, улучшения охлаждения и снижения tgδ в первых слоях изоляции остова вводов наложение бумагиобычно производится на бакелитовый цилиндр, внутри которого проходит токоведущая труба. У вводов с выводом для подключения ПИН измерительная и заземляемая обкладки выполня­ются из медной фольги.Вводы негерметичного исполнения для трансформаторов, реак­торов и масляных выключателей имеют изоляционный остов, намотанный на центральную медную трубу или бакелитовый цилиндр, верхнюю и нижнюю фарфоровые покрышки, соединительную втулку, расширитель с мас­ляным затвором и воздухоосушителем, стяжное пружин­ное устройство, маслоуказатель и другие детали. У вво­дов герметичного исполнения компенсация температур­ного изменения объёма масла обеспечивается встроен­ными во вводы (вводы 110—220 кВ) или выносными (вводы 220 кВ и выше) компенсаторами давления.Линейные вводы негерметичного исполнения имеют выносной маслорасширитель с гидравлическим затво­ром и маслоуказателем.

Рис. 1 Рис. 2

Рис.1 Ввод с маслобарьерной изоляцией. Рис.2. Ввод с бумажно- масляной изоляцией, негерметичный.

Рис.1.Ввод с маслобарьерной изоляцией.

1- контактный зажим; 2 - дыхательная трубка; 3 - расширитель; 4, 8, 13, 15- фланцы; 5 - верхняя покрышка; 6– дистанцирующая шайба; 7- заземлённый экран; 9 - внутренний цилиндр; 10 - соединительная втулка; 11 - токоведущая труба с бумажной подмоткой; 12 - внешний цилиндр; 14 - ниж­няя покрышка.

Рис. 2. Ввод с бумажно-масляной изоляцией негерметичного испол­нения.

1 - контактный зажим; 2 - расширитель; 3-пружина стяжного устройства; 4 - маслоуказатель; 5 верхняя покрышка; 6 - изоляционный остов; 7 - измерительный вывод; 8 -соединительная втулка; 9 - нижняя покрышка; 10 — труба.

4.2.3 Вводы с твёрдой изоляцией (рис. 3)

Применение твёрдой бумажной изоляции позволяет выполнять изо­ляционный остов монолитным и исключить нижнюю фарфоровую покрышку.Конструктивно ввод с твёрдой изоляцией со­стоит из трёх частей: сердечника с металлической тру­бой, соединительной втулки и фарфоровой покрышки со стяжным устройством. Внутренний сердечник (остов) вводов выполнен из твёрдой бумажной изоляции, изго­товленной путем намотки на центральную металличес­кую трубу лакированной бумаги с последующей запечкой. Бумажная намотка разделена на слои уравнитель­ными обкладками из графита. На изоляционный остов горячимспособом посажена соединительная втулка. Верхняя часть изоляционного остова до соединительной втулки закрыта фарфоровой покрышкой.

Рис. З. Ввод 110 кВ с твёр­дой изоляцией.

1 — защитный колпак; 2 — фар­форовая покрышка; 3 — транс­форматорное масло; 4 — изоля­ционный остов; 5 — измеритель­ный вывод; 6 — нижняя часть изоляционного остова: 7 — за­щитный цилиндр; 8— осушитель воздуха; 9 — полиэтиленовый мешок.

Пространство между остовом и покрышкой залито трансформаторным маслом. Нижняя часть изо­ляционного остова ввода не имеет фарфоровой покрышки на время транспортиро­вания и хранения закрыва­ется бакелитовым кожухом. Компенсация объём­ного расширения масла при изменении температуры осу­ществляется воздушной по­душкой в головке ввода. Конструкция ввода нераз­борная.

4.2.4 Вводы с элегазовой изоляцией (рис. 4)

Промышленная партия газонаполненных вво­дов на напряжение 110—220 кВ предназначена для установки в КРУ. Вводы мо­гут иметь автономный или об­щий с ячейкой КРУ объем газа и снабжены фарфоровой покрышкой с увеличенной длиной пути утечки, закрывающей верхнюю часть ввода. Выравнивание электрического поля во вводе достигается установкой на уровне соедини­тельной втулки специального экрана. Соединение всех эле­ментов ввода: токоведущей трубы, соединительной втулки и покрышек осуществляется стяжным устройством, расположенным в верхней части ввода. Контроль давления элегаза во вводе произво­дится по манометру, располагаемому на соединительной втулке.

Рис. 4. Ввод газонаполненный 110 кВ.

1- защитный кожух; 2 - покрышка;

3 — экран внутренний;

4 - нижняя изолирующая покрышка;

5 — защитный кожух;

6 — экран наружный; 7 — манометр;

8 — вентиль