Конструкция изоляции и минимально допустимые изоляционные расстояния

Главными задачами при проектировании изоляции трансформатора являются выбор принципиальной конструкции изоляции, выбор изоляционных материалов, заполняющих изоляционные промежутки, и размеров изоляционных промежутков.

Изоляция в трансформаторе разделяет части, находящиеся под напряжением между собой, и отделяет их от заземленных частей. В силовых трансформаторах изоляция выполняется в виде конструкций из твердых диэлектриков — электроизоляционного картона, кабельной бумаги, лакотканей, дерева, текстолита, бумажно-бакелитовых изделий, фарфора и других материалов. Части изоляционных промежутков, не заполненных твердым диэлектриком, заполняются жидким диэлектриком — трансформаторным маслом.

Для упрощения расчета и стандартизации требований, предъявляемых к электрической прочности изоляции готового трансформатора, электрический расчет изоляции производится так, чтобы она могла выдержать приемосдаточные и типовые испытания, предусмотренные соответствующими нормами. Нормы испытаний составлены с учетом возможных в практике значений, длительности и характера электрических воздействий, содержат необходимые запасы прочности и закреплены в ГОСТ.

При этом в трансформаторах можно использовать материалы класса нагревостойкости А, допускающего температуру до 105° С.

Главная изоляция обмоток (изоляция от заземленных частей и между обмотками).

Главная изоляция обмоток определяется в основном электрической прочностью при частоте 50 Гц и соответствующими испытательными напряжениями.

На рисунке 2 показан вариант конструкции главной изоляции обмоток с испытательным напряжением от 5 до 85 кВ.

Основные размеры изоляционных деталей с учетом производственных допусков и минимально допустимые изоляционные расстояния такой конструкции могут быть выбраны из таблицы 7 и 1.

Рисунок 2 — Главная изоляция обмоток при испытательных напряжениях.

5 — 85 кВ.

Межслойная изоляция Выбор межслойной изоляции зависит от принятой конструкции обмотки. В многослойных цилиндрических обмотках из круглого и прямоугольного провода размеры межслойной изоляции выбираются по таблице 8. Принимаем, что число слоев кабельной бумаги толщиной 0,12 мм равно 2, а выступ межслойной изоляции на торцах обмотки (на сторону) равно 1 см.

Таблица 8 — Размеры межслойной изоляции в многослойных цилиндрических обмотках из круглого провода.

Межкатушечная изоляция Для образования радиальных масляных каналов применяют междукатушечные прокладки из электроизоляционного картона. Ширина прокладок обычно выбирается в пределах 4−6 см. Длина прокладки определяется радиальной шириной обмотки. Прокладка высотой h_k набирается из нескольких слоев электрокартона толщиной 0,5−3 мм. Ввиду того, что стандартные толщины листов электроизоляционного картонакратна 0,5 мм, расчетная толщина прокладок (и размеры каналов) должна быть также 0,5 мм. Число прокладок по окружности равно числу реек. Если регулировочные витки обмотки ВН располагаются по ее середине, то в месте разрыва обмотки напряжение между двумя половинами обмотки ВН значительно больше напряжения между двумя соседними последовательными катушками. Поэтому в месте разрыва обмотки высота радиального канала h_kр должна быть увеличена. Допустимые размеры h_kр должна быть увеличена.

Рисунок 3 — Схема регулирования напряжения.