Průvodce izolačními trubicemi transformátoru: Funkce struktura typy a údržba

1. Funkce tranzformátorových vývodů

Základní funkce tranzformátorových vývodů spočívá v vedení vodičů cívek do vnějšího prostředí. Slouží jako izolační komponenty mezi vodiči a olejovou nádrží a také jako zpevňovací prvky pro vodiče.

Během provozu tranzformátoru vývody neustále přenášejí proudy zátěže a v případě externí krátkého zapojení odolávají krátkozávodním proudům. Proto musí tranzformátorové vývody splňovat následující požadavky:

• Mít specifikovanou elektrickou pevnost a dostatečnou mechanickou pevnost;

• Mít dobré tepelné stabilitu, aby odolaly okamžitému přehřátí během krátkého zapojení;

• Mít kompaktní a lehkou konstrukci, vynikající uzavírací vlastnosti, silnou univerzálnost a snadnost údržby.

2. Vnější struktura vývodů

Externí komponenty vývodu zahrnují: terminálové desky, spojovací vodiče, ochranné kryty proti dešti, měřidlo hladiny oleje, olejové šrouby, olejové nádrže, horní porcelánové roury, dolní štíty, tažné oka, olejové ventily, štítky, ventilní šrouby, spojovací vývody, dolní porcelánové roury a rovnovážné koule.

3. Vnitřní struktura vývodů

• Hlavní izolační struktura: Tvořena vícevrstvou válcovou kondenzátorem s jádrem složeným z olejově nasáklého kabelového papíru a hliníkových folií rovnovážných elektrod; externí izolace je poskytována porcelánovými rourami, které slouží také jako kontejnery pro tranzformátorový olej.

• Uzavírací vlastnosti: Používá se úplně uzavřená struktura, přičemž vnitřní tranzformátorový olej tvoří samostatný systém, který není ovlivněn externími atmosférickými podmínkami.

• Způsob spojení: Celkové spojení používá silné pružinové mechanické upevnění, což zajišťuje jak uzavírací vlastnosti, tak kompenzaci rozdílů v délce způsobených změnami teploty.

Olejová nádrž na vrcholu vývodu slouží k regulaci kolísání objemu oleje způsobeného změnami teploty, což předchází významným změnám vnitřního tlaku; měřidlo hladiny oleje na olejové nádrži umožňuje sledovat hladinu oleje v reálném čase během provozu. Rovnovážná koule na konci zlepšuje distribuci elektrického pole, což zkracuje izolační vzdálenost mezi koncem vývodu a zazemlenými komponenty nebo cívkami.

Malý vývod na koncovém obrazovém displeji olejového papírového kondenzátorového vývodu lze použít pro testy kapacity, dielektrického ztrátového faktoru a částečných výbojkových testů tranzformátoru. Během normálního provozu musí být tento malý vývod spolehlivě zazemlen. Při demontáži malého vývodu koncového obrazového displeje je třeba dbát na to, abyste zabránili otáčení nebo vytažení malého vývodového tyče, aby se zabránilo odpojení vodiče nebo poškození měděné folie na elektrodové desce.

4. Rozvržení vývodů třífázového tranzformátoru

Pohledem od strany vysokého napětí tranzformátoru je levá-pravá uspořádání označeno následovně:

• Vysoké napětí: O, A, B, C

• Střední napětí: Om, Am, Bm, Cm

• Nízké napětí: O, a, b, c

5. Klasifikace vývodů podle izolačního materiálu a struktury

Vývody lze rozdělit do tří kategorií:

• Jednoizolační vývody: Zahrnují čistě porcelánové vývody a pryskyřičné vývody;

• Kompozitní izolační vývody: Dále dělíme na olejově plněné, gelově plněné a plynně plněné vývody;

• Kondenzátorové vývody: Zahrnují olejové papírové kondenzátorové vývody a pryskyřičné papírové kondenzátorové vývody.

6. Olejové papírové kondenzátorové vývody

Podle struktury přenášení proudu lze olejové papírové kondenzátorové vývody rozdělit na typy s vedením kabelu a typy s vedením v potrubí. Mezi nimi je typ s vedením v potrubí dále rozdělen na přímé spojení a typ s vedením v tyči podle způsobu spojení mezi olejovým koncem a vývodem. Vedení kabelu a přímé spojení s vedením v potrubí jsou široce používány v elektrárenských systémech, zatímco typ s vedením v tyči olejového papírového kondenzátorového vývodu je méně běžný.

Výrobní proces jádra kondenzátoru pro kondenzátorové vývody je následující: Začíná se dutým vodivým měděným trubkou jako základem, nejprve se těsně obalí vrstva kabelového papíru o tloušťce 0,08-0,12 mm jako izolační vrstva, následuje vrstva hliníkové folie o tloušťce 0,01 mm nebo 0,007 mm jako kondenzátorový štít; opakované obalení kabelového papíru a hliníkové folie se opakuje, dokud nebudou dosaženy požadované počet vrstev a tloušťka.

Toto tvoří vícevrstvou sériovou kondenzátorovou obvod—kde vodivá trubka je v nejvyšším potenciálu, a nejvnější hliníková folie je zazemlena (zazemlený štít). Podle principu dělení napětí sériovým kondenzátorem se napětí mezi vodivou trubkou a zemí rovná součtu napětí mezi každou vrstvou kondenzátorového štítu, a napětí mezi štity je nepřímo úměrné jejich kapacitě. To zajišťuje, že celkové napětí je rovnoměrně rozděleno po celé izolační vrstvě jádra kondenzátoru, což umožňuje kompaktní a lehký design vývodu.