Ръководство за трансформаторни цевки: Функции структура типове и поддръжка

1. Функции изолатори на трансформатор

Основната функция на изолаторите на трансформатора е да извеждат въжетата на бобините външно. Те служат както като изолационни компоненти между въжетата и резервоара с масло, така и като фиксиращи устройства за въжетата.

По време на работа на трансформатора, изолаторите непрекъснато пренасят работни токове и, при външен краткосвръзка, издържат краткосвързкови токове. Поради това изолаторите на трансформатора трябва да отговарят на следните изисквания:

• Да разполагат с определена електрическа устойчивост и достатъчна механична устойчивост;

• Да имат добра термична стабилност, за да издържат моментално затопляне при краткосвръзки;

• Да имат компактна и лека конструкция, отлична герметичност, силна универсалност и лесна поддръжка.

2. Външна конструкция на изолаторите

Външните компоненти на изолаторите включват: контактни платки, свързващи контакти, дъждовни капаци, индикатори на нивото на масло, маслен плъг, маслени резервоари, горни фарфорови цилиндри, долни щитове, вдигачи, маслени клапани, именни плочи, вентилационни плъгове, свързващи изолатори, долни фарфорови цилиндри и равномерни топки.

3. Вътрешна конструкция на изолаторите

• Основна изолационна конструкция: Състои се от многослойна цилиндрична кондензаторна ядро, направено от маслоимпрегнирана кабелна хартия и алуминиеви фолии равномерни електроди; външната изолация се осигурява от фарфорови цилиндри, които също служат като контейнери за трансформаторно масло.

• Герметичност: Използва се напълно герметизирана конструкция, при която вътрешното трансформаторно масло формира независима система, която не се влияе от външните атмосферни условия.

• Способ на свързване: Общият начин на свързване използва силни пружинни механични закрепителни устройства, които осигуряват както герметичност, така и компенсация на удължаване/съкращаване, предизвикано от температурни промени.

Масленият резервоар във върха на изолатора се използва за регулиране на колебанията в обема на маслото, причинени от температурни промени, за да се избегнат значителни вътрешни вариации на налягането; индикаторът на нивото на масло в масления резервоар може да мониторира нивото на маслото по време на работа. Равномерната топка в опашката подобрява разпределението на електрическото поле, намалявайки изолационното разстояние между опашката на изолатора и заземените компоненти или бобини.

Малкият изолатор на края на екрана на масло-хартиени кондензаторни изолатори може да се използва за тестове на капацитет, фактор на диелектрична загуба и частични разряди на трансформаторите. По време на нормална работа, този малък изолатор трябва надеждно да е заземен. При демонтажа на малкия изолатор на екрана, трябва да се внимава да не се завърти или извади малката изолаторна тръба, за да се избегне прекъсване на въжетата или повреда на медната фолия на електродната плочка.

4. Разположение на трифазните изолатори на трансформатор

Когато се гледа от страната на високоволтовите изолатори на трансформатора, ляво-дясно разположението е маркирано по следния начин:

• Високоволтна страна: O, A, B, C

• Средноволтна страна: Om, Am, Bm, Cm

• Нисковолтна страна: O, a, b, c

5. Класификация на изолаторите според материалите за изолация и конструкцията

Изолаторите могат да бъдат класифицирани в три категории:

• Единични изолационни изолатори: Включват чисто фарфорови изолатори и резинови изолатори;

• Композитни изолационни изолатори: Допълнително се делят на масло-пълнени, гел-пълнени и газ-пълнени изолатори;

• Кондензаторни изолатори: Включват масло-хартиени кондензаторни изолатори и резина-хартиени кондензаторни изолатори.

6. Масло-хартиени кондензаторни изолатори

Според конструкцията за пренасяне на тока, масло-хартиените кондензаторни изолатори могат да бъдат разделени на кабел-пренасящ тип и тръбен тип. Сред тях, тръбният тип се дели на директен свързващ тип и тип с преминаване през тръба, в зависимост от начина на свързване между масленият контакт и изолатора. Кабел-пренасящите и директно свързващите тръбни изолатори са широко използвани в електроенергийните системи, докато изолаторите с преминаване през тръба са по-рядко срещани.

Процесът на производство на кондензаторното ядро за кондензаторните изолатори е следния: Започва с празен проводим меден цилиндър като основа, първо се обвива с пласт хартия с дебелина 0,08-0,12 мм като изолационен слой, последван от пласт алуминиева фолия с дебелина 0,01 мм или 0,007 мм като кондензаторен щит; тази чередаща се обвивка на хартия и алуминиева фолия се повтаря, докато се достигне необходимият брой слоеве и дебелина.

Това образува многослойна сериен кондензаторна верига, където проводимият цилиндър е на най-висок потенциал, а най-външната алуминиева фолия е заземена (земен щит). Според принципа на делене на напрежението в серийни кондензатори, напрежението между проводимия цилиндър и земята е равно на сумата от напреженията между всеки кондензаторен щит, а напрежението между щитовете е обратнопропорционално на техния капацитет. Това гарантира, че общото напрежение е равномерно разпределено по целия изолационен слой на кондензаторното ядро, постигайки компактен и лек дизайн на изолатора.