Что такое высоковольтный ввод
Конструкция и особенности высоковольтных вводов
Дисциплина: Эксплуатация оборудования электрических сетей
Лекция № 4 «Техническое обслуживание высоковольтных вводов силовых трансформаторов и проходных изоляторов»
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
4.4. 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
4.2.2 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 Ввод с маслобарьерной изоляцией. Рис.2. Ввод с бумажно- масляной изоляцией, негерметичный.
Рис.1.Ввод с маслобарьерной изоляцией.
Рис. 2. Ввод с бумажно-масляной изоляцией негерметичного исполнения.
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.
Что такое высоковольтный ввод
1.1. Высоковольтные вводы предназначены для вывода высокого напряжения из бака трансформатора (автотрансформатора), а также из бака масляных выключателей на напряжение 10, 110 и 220 кВ.
1.2. Высоковольтные маслонаполненные вводы представляют собой проходные изоляторы, являющиеся конструктивно самостоятельными изделиями, применяемыми в распределительных устройствах, трансформаторах, масляных выключателях, аппаратах и других видах оборудования высокого напряжения. У вводов для масляных выключателей центральный стержень (труба) является токоведущим элементом, у трансформаторных вводов токоведущим элементом является кабель, проходящий внутри трубы.
1.3. Вводы классифицируются:
— по классу напряжения и величине номинального тока;
— по типу внутренней изоляции (с бумажно-масляной изоляцией; с маслобарьерной изоляцией, с твердой изоляцией, с элегазовой изоляцией, );
— по конструктивному исполнению (герметичные, негерметичные);
— по назначению (для трансформаторов и реакторов; для масляных выключателей; для прохода через стены и перекрытия зданий);
— по способу контроля внутренней изоляции (вводы с измерительным конденсатором; вводы без измерительного конденсатора);
— по компенсации температурных изменений объема масла (с сильфонным компенсатором, с газовой подушкой);
— по допустимому углу наклона в рабочем положении;
— по условиям работы (в нормальных условиях; в условиях повышенного загрязнения атмосферы).
1.4. По классу напряжения.
1.4.1. На оборудовании подстанций установлены и находятся в эксплуатации маслонаполненные высоковольтные вводы 110 кВ и выше:
— ГТДТБ (ГТДТА)-60-110/800-У1 (Т1)
Расшифровка условного обозначения:
Т – с твердой изоляцией;
У1; Т1; ХЛ1- климатическое исполнение и категория
1.4.2. На напряжение 10 кВ включительно в качестве вводов на трансформаторах применяются фарфоровые полые изоляторы, сквозь которые пропускается токоведущая шпилька. Внутренняя полость такого изолятора обычно сообщается с баком трансформатора, автотрансформатора, реактора и соответственно заполняется содержащимся в нем маслом. На класс напряжения 10 кВ вводы типов:
Расшифровка условного обозначения:
1.5. По конструктивному исполнению
1.5.1. Негерметичные вводы (БМТ-110, БМВП-110, БМВ-110) – состоит из внутренней изоляции, пропитанной трансформаторным маслом изоляционной бумаги, разделенной на слои уравнительными обкладками. Внутренняя изоляция помещена в фарфоровые покрышки, которые заполнены изоляционным (трансформаторным) маслом. Компенсация температурных изменений уровня масла осуществляется за счет расширителя, установленного на оголовнике ввода и сообщающегося с атмосферой посредством масляного затвора с влагоосушителем. Негерметичные вводы снабжены указателями уровня масла.
1.5.2. Герметичные вводы (ГБМТ-110, ГБМТ-220, ГМВ-110, ГМВ-220) – высоковольтные 110-220 кВ маслонаполненные в герметичном исполнении, изготавливаются только с бумажно-масляной изоляцией. Внутренняя изоляция выполнена из намотанной на трубу кабельной бумаги, пропитанной изоляционным маслом и разделенной на слои уравнительными обкладками. Эта изоляция помещена в герметичную полость ввода, образуемой фарфоровыми покрышками, соединительными втулками и другими конструктивными элементами, и заполненной изоляционным маслом.
У герметичных вводов компенсацию температурных изменений объема масла выполняет сифонный компенсатор, размещенный во вводе или выносной бак давления с сифонным компенсатором, соединенный гибким трубопроводом с вводом. Газ, компенсирующий изменение объема масла находится в герметичных сильфонах и не имеет контакта с маслом.
От измерительной обкладки внутренней изоляции сделан изолированный вывод на соединительной втулке, который служит для измерения изоляционных характеристик ввода:
— тангенса угла диэлектрических потерь ( tg d );
— емкости (С) внутренней изоляции;
— сопротивления изоляции ( R изол);
— для подключения ПИН;
В верхней части ввода устанавливаются прутковые экраны (если предусмотрены заводом изготовителем).
1.5.3. Вводы с твердой изоляцией (ГТДТ-110, ГТТБ-110, ГТВ-110). Остов изготавливается намоткой на трубу кабельной крепированной бумаги и пропитывается эпоксидным компаундом. Верхняя часть изоляции закрыта фарфоровой покрышкой и залита трансформаторным маслом. В верхней части фарфоровой покрышки имеется незаполненный объем, предусмотренный для компенсации температурного расширения масла. Во вводе ГТВ-110 изоляция ввода изготавливается намоткой на центральную трубу лакированной бумаги, разделенной на слои уравнительными обкладками, с последующей запечкой. На изоляцию горячим способом посажена соединительная втулка, к которой через уплотнение прикреплен переходной опорный фланец. При периодических осмотрах следует обращать внимание на отсутствие течи масла и целостность фарфоровой покрышки.
Высоковольтные вводы.
Вводы являются неотъемлемой частью высоковольтного оборудования (трансформаторов, шунтирующих реакторов, масляных выключателей, КРУЭ) и применяются как самостоятельный элемент закрытых распределительных устройств.
По назначению вводы подразделяются на:
• вводы для трансформаторов (автотрансформаторов);
• вводы для реакторов;
• вводы для масляных выключателей;
По виду внутренней изоляции вводы изготавливаются:
• с бумажно-масляной изоляцией;
• с твёрдой изоляцией;
• с маслобарьерной изоляцией;
• с элегазовой изоляцией.
По внешней изоляции в соответствии с ГОСТ 9920-89 вводы различаются в зависимости от степени загрязнения окружающей среды следующим образом:
Во вводах, разработанных до 01.07.1990г.
Во вводах, разработанных после 01.07.1990г.
По номинальному напряжению вводы изготавливаются на классы напряжения: 20, 24, 35, 66, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ.
По номинальному току вводы рассчитаны на токи: 150, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 6300, 8000. 14000. 18000, 20000 А.
По климатическому исполнению вводы выпускаются для эксплуатации в районах:
• с умеренным климатом (У);
• c холодным климатом (ХЛ);
• c умеренным и холодным климатом (УХЛ);
• с тропическим климатом (Т);
• с влажным тропическим климатом (ТВ);
• общеклиматического исполнения (О).
Рекомендации по выбору вводов
Выбор ввода производится по номинальному напряжению и току, а также по условиям его работы.
Завод-изготовитель гарантирует соответствие вводов требованиям ГОСТ 10693-81, который соответствует Публикация 137 МЭК.
Ниже приведены условные обозначения типов выпускаемых вводов.
Съемные вводы
Герметичные вводы
Вводы с элегазовой изоляцией
Таблица 1 содержит полный перечень выпускаемых в настоящее время вводов, классифицированный по их основным параметрам.
Материал и габариты
(длина х ширина х высота)
упаковки, мм
Масса ввода
нетто/брутто,
КГ
Дерево 1600x1050x466 для трех вводов
С газоотводным патрубком
Без газоотводного патрубка
Дерево 2945x630x630 Контейнер 640x670x230
Дерево 2945x630x630 Контейнер 800x830x230
ГМТБ-45-150/2000 (с нижним экраном d-185)
ГМТА-45-150/2000 (с нижним экраном d-185)
ГМТБ-45-150/2000 (с нижним экраном d-240)
Дерево 1600x1050x466 для трех вводов
Для выключателей С-35
Дерево 1600x1050x466 для трех вводов
Для выключателей ВМ-35, ВТ-35
Дерево 1600x1050x466 для трех вводов
Со специальным фланцем
Дерево 1600x1050x466 для трех вводов
Взаимозаменяем с вводом черт. ИВЕЮ. 686351. 010
Дерево 1600x1050x466 для трех вводов
ГМЛII-90-110/2000 (размер под трансформаторы тока 495 мм)
ГМДЛII-90-110/2000 (размер под трансформаторы тока 680 мм)
Номенклатура выпускаемой заводом продукции включает как вводы, устанавливаемые в настоящее время на вновь выпускаемых трансформаторах, так и вводы, разработанные взамен выпускавшихся ранее. При этом соблюдаются и при необходимости согласовываются с изготовителями трансформаторов или выключателей идентичность погружных частей вводов и длина протягиваемого отвода или присоединительные размеры деталей нижнего подсоединения, а также установочные размеры опорного фланца.
Таблица 2 устанавливает соответствие (взаимозаменяемость) вводов, выпущенных за последние 30 лет, и выпускаемых ныне. В ней также приведены необходимые операции при замене старого ввода на новый. В случае необходимости замены более старых вводов следует обратиться на завод. В любом случае при оформлении заказа предпочтительным является указание номера заводского чертежа заменяемого ввода (имеется в паспорте и на фирменной табличке, расположенной на вводе).
Тип и номер чертежа ранее выпускавшегося ввода
Тип и номер чертежа выпускаемого ввода
Содержание материала
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВВОДЫ,
ИХ КОНСТРУКЦИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ
§ 1. Вводы и их назначение в электротехнических установках
Вводы — это сложные проходные изоляторы больших габаритов. Длина самого маленького ввода на напряжение 66 кВ составляет 1415 мм, а самого большого на напряжение 750 кВ — 8500 мм.
Проходной изолятор (рис. 1) состоит из основания, или корпуса, который представляет собой фарфоровую деталь 3. Через внутренний объем фарфоровой детали пропущен токоведущий металлический стержень (шина) 1 круглого или прямоугольного сечения или группа шин (в изоляторах на большие токи). Токоведущие стержни в проходных изоляторах крепятся в металлических колпаках 2 и 5 (рис. 2), которые закрепляются на концах фарфоровой детали 3 цементно-песчаным составом. Внутреннюю изоляцию проходного изолятора составляет воздух, находящийся внутри фарфоровой детали 3. Слой воздуха, окружающий металлический стержень, и стенка фарфоровой детали 3 изолируют стержень, находящийся под высоким напряжением, от заземленного фланца 4.
Проходные изоляторы применяют для вывода проводов высокого напряжения из баков трансформаторов, масляных выключателей, а также для прокладки проводов через стены зданий. Проходной изолятор крепят на крышке бака или на стене здания металлическим фланцем 4. Проходные изоляторы могут удовлетворительно работать на высоте не более 1000 м над уровнем моря и в интервале температур от —40 до +45°С при относительной влажности до 85%. Соответствующие конструкции изоляторов могут использоваться для других, более тяжелых окружающих условий.
Проходные изоляторы для наружных установок (рис. 3) имеют фарфоровую деталь 3 с далеко выступающими ребрами (крыльями), которые расположены в верхней части изолятора, предназначенной для работы в наружной атмосфере. Далеко выступающие ребра защищают от дождя расположенные под ними части изолятора. Этим достигается сохранение необходимого уровня изоляции при воздействии на изолятор дождя. Верхняя часть корпуса проходного изолятора, находящаяся в наружной атмосфере, называется внешней изоляцией проходного изолятора.
Рис. I. Проходной изолятор для внутренних установок на напряжение 10 кВ и ток 630 А:
1 — металлическая шина, 2, 5 — металлические колпаки, 3 — фарфоровая деталь, 4 — фланец
Рис. 3. Проходной изолятор для наружных установок на напряжение 10 кВ и ток 1000 А:
1 — металлическая шина, 2, 5 — центрирующие шайбы, 3 — фарфоровая деталь, 4 — фланец
Рис. 2. Проходной изолятор для внутренних установок на напряжение 10 кВ и ток 1000 Л:
1 — токоведущая шина·, 2,5 — центрирующие шайбы, 3 — фарфоровая деталь, 4 — фланец
Вводы (рис. 4), как и проходные изоляторы, имеют внешнюю и внутреннюю изоляцию. Внешняя изоляция состоит из верхней фарфоровой покрышки 4, находящейся во внешней атмосфере и герметично соединенной с нижней фарфоровой покрышкой 9 металлической соединительной втулкой 7 и кольцевыми прокладками 17 из маслостойкой резины.
В верхней части ввода расположен компенсатор давления 2, герметично соединенный с верхней фарфоровой покрышкой 4. У негерметичных вводов вместо компенсатора давления имеется маслорасширитель. У вводов на напряжения 330, 500 и 750 кВ и у линейных вводов эти части отсутствуют; они заменены баком давления, присоединенным к вводу гибким трубопроводом.
Компенсатор давления служит для компенсации температурных изменений объема масла, находящегося внутри ввода, так как объем масла увеличивается при нагревании его и уменьшается при снижении температуры масла во вводе в процессе эксплуатации. Внутри ввода проходит медная или латунная труба 3, соединяющая основные части ввода. Латунные трубы применяют во вводах, в которых они не являются токоведущими элементами. В остальных случаях применяют трубы из проводниковой меди.
Рис. 4. Маслонаполненный герметичный ввод для трансформаторов на напряжение 110 кВ:
1 — контактный зажим. 2 — компенсатор давления, 3 — соединительная труба, 4, 9 — верхняя и нижняя фарфоровые покрышки, 5 — изоляционный сердечник (остов). 6 — измерительный вывод, 7 — соединительная втулка, 3 — вентиль к манометру, 10 — бумажно-бакелитовый цилиндр, 11 — гетинаксовая шайба, 12 — кольцевая резиновая прокладка, 13 — латунный стакан, 14 — экран, 15 — фланец, 16 — грузовая косынка, 17 — уплотняющие резиновые прокладки
На трубе расположена внутренняя изоляция — изоляционный сердечник (остов) 5 ввода. У большинства вводов внутренней изоляцией служит многослойная бумажная намотка 2 (рис. 5), пропитанная нефтяным изоляционным маслом и разделенная на отдельные слои уравнительными обкладками 4 из алюминиевой фольги. Назначение уравнительных обкладок состоит в выравнивании электрического поля внутри ввода и на его поверхности, что позволяет повысить электрическую прочность ввода.
Изоляционный сердечник 5 своим нижним выступом опирается на цилиндр 10 из бакелитизированной бумаги (см. рис. 4) и на гетинаксовую шайбу 11, лежащую на поверхности латунного стакана 13, навернутого на соединительную трубу 3 ввода. В нижней части ввода (рис. 6) между его тремя сочленяющимися частями проложены кольцевые прокладки 5 из маслостойкой резины. С их помощью достигается герметичность ввода.
Рис. 5. Изоляционный остов (сердечник) ввода на напряжение 110 кВ:
1 — соединительная труба, 2 — намотка из изоляционной бумаги, 3, 4 — дополнительные и основные обкладки из алюминиевой фольги, 5 — гибкий провод от последней обкладки изоляционного остова
Все металлические детали в нижней части ввода закрыты алюминиевым экраном, позволяющим выровнять электрическое поле, снизив напряженности, действующие на масло в трансформаторе, в котором будет находиться нижняя часть ввода. В стакане имеется нарезная пробна для спуска масла из ввода (на рисунке непоказана).
Рис. 6. Нижняя часть герметичного ввода на напряжение 110 кВ:
1 — соединительная труба, 2 — намотка из изоляционной бумаги, 3 — цилиндр из бакелитизированной бумаги, 4 — нижняя фарфоровая покрышка, 5 — уплотняющие резиновые прокладки, 6 — стакан, 7 — фланец, 8 — экран, 9 — гетинаксовая шайба, 10— изоляционное масло
Верхняя часть ввода, показанная на рис. 7, состоит из металлического корпуса компенсатора давления 11, герметически закрытого сверху упругой металлической диафрагмой 8. Герметичность всех соединяемых деталей в компенсаторе и герметичность верхней фарфоровой покрышки 15 достигается кольцевыми прокладками 2, 4, 10 и 14 из маслостойкой резины и нажимным устройством, которое состоит из фланцев 3, 5, 9 и втулки 22, навернутых на нарезную часть трубы 16. Сверху компенсатор давления закрыт кожухом 7. Внутри компенсатора давления находятся сильфоны 12, расположенные по окружности в направляющем устройстве 13. Сильфоны представляют собой гофрированные металлические коробки цилиндрической формы (рис. 8). Применяют сильфоны и другой формы, например тарельчатой (рис. 9). Сильфоны обеспечивают давление внутри ввода 0,005—0,28 МПа, контролируемое манометром, установленным на его соединительной втулке.
Все части ввода, через которые проходит соединительная труба 16, сочленяются друг с другом стальными спиральными пружинами 17 и нажимным устройством (см. рис. 7). Нажимное устройство состоит из гайки 20, навернутой на резьбовую часть трубы 16, и диска 19, сжимающего пружины под действием болтов 2U. Внутри каждой пружины расположены направляющие стальные шпильки 18, закрепленные в диске 19. Компенсатор давления с помощью нажимного устройства и кольцевой резиновой прокладки 14 плотно соединяется с верхней торцовой частью фарфоровой покрышки 15.
Контактная шпилька 23 закрепляется на трубе 16 ввода с помощью фланца 5, навернутого на втулку 22, и фланца 3, привернутого болтами к поверхности фланца 5.
Рис. 8. Цилиндрический сильфон для компенсатора давления герметичного ввода
Рис. 7. Верхняя часть герметичного ввода на напряжение 110 кВ — компенсатор давления: 1 — стопорная шайба, 2, 4, 10, 14 — кольцевые резиновые прокладки, 3, 5, 9— фланцы, 6 — винт, 7 —защитный кожух, 8 — диафрагма, 11 — корпус компенсатора, 12 — сильфоны, 13 — направляющие устройства, 15 — верхняя фарфоровая покрышка, 15 — соединительная труба, 17 — стальные спиральные пружины, 18 — направляющая стальная шпилька, 19 — нажимной диск, 20 — большая гайка, 21 — нажимной болт, 22— втулка, 23 — контактная шпилька, 24, 25 — гайки, 26— болты с гайками, 27 — контактный зажим
Рис. 9. Тарельчатый сильфон компенсации давления в герметичном вводе на напряжение 110 кВ
Герметичность соединения достигается кольцевыми резиновыми прокладками 2 и 4, стопорной шайбой (фланцем) 1 и гайкой 24, навернутой на контактную шпильку 23. Второй гайкой 25 крепится кожух 7 компенсатора давления.
Рис. 10. Расположение диафрагм в компенсаторе давления герметичного ввода на напряжение 110 кВ: 1 — диафрагмы, 2 — корпус компенсатора давления, 3 — нажимная гайка, 4 — пружина, 5— шпилька, 6 — нажимной диск, 7 — бумажно — бакелитовые кольца, 8 — втулка, 9— соединительная труба
Рис. 11. Измерительный вывод на соединительной втулке ввода на напряжение 110 кВ:
1— последняя уравнительная обкладка, 2 — изоляционное масло, 3 — линоксиновая трубка, 4 — гибкий проводник, 5 — проходной фарфоровый изолятор, 6 — соединительная втулка, 7 —резиновые прокладки, 8 — фланец, 9 — колпачок, 10 — заземляющий провод,11 — контактная шпилька, 12 — винт
Контактный зажим 27, закрепленный на латунной контактной шпильке 23 болтами 26, служит для присоединения к вводу внешних проводов. Кабель от обмотки трансформатора проходит снизу через внутреннюю полость соединительной трубы 16 ввода; конец его впаивается в выемку контактной шпильки 23. Расположение диафрагм в компенсаторе давления ввода на напряжение 110 кВ показано на рис. 10.
Соединительная втулка 7 ввода (см. рис. 4) имеет вывод 6. В нем через проходной фарфоровый изолятор пропущен из ввода гибкий медный провод, присоединенный к последней обкладке на изоляционном сердечнике 5 ввода, который необходим для измерения tgδ1 и емкости C1 внутренней изоляции ввода. Эти параметры измеряются у вводов через определенные промежутки времени для контроля их изоляции.
Во время эксплуатации ввода провод должен быть надежно заземлен. Для этого его присоединяют к корпусу соединительной втулки проводом 10, как показано на рис. 11.
Рис. 12. Схема соединения основной С1 и дополнительной С2 емкостей остова ввода
Рис 13. Герметичный маслонаполненный ввод для трансформаторов на напряжение 110 кВ: 1 — контактный зажим, 2 — корпус компенсатора давления, 3, 8 — фарфоровые покрышки, 4 — манометр, 5 — вентиль, 6— грузовые косынки, 8 — соединительная втулка, 9 — экран, 10— измерительный вывод, 11 — газоотводный патрубок
Рис. 14. Маслонаполненный герметичный ввод для трансформаторов на напряжение 500 кВ:
1, 6 — верхняя и нижняя фарфоровые покрышки. 2 — манометр, 3 — бак,
4 — трубопровод, 5 — соединительная втулка, 7,8 — нижний и верхний экраны, 9 — контактный зажим
У вводов, имеющих дополнительную емкость С2, выполненную в виде цилиндрического бумажного конденсатора (рис. 12), намотанного на основной изоляционный сердечник остова, провод а от последней обкладки заземляется наглухо внутри ввода, а от предпоследней — выводится провод b (через фарфоровый проходной изолятор) на внешнюю сторону соединительной втулки. Падение напряжения на образованной емкости С2 измеряется специальными приборами ПИН. Соединительная втулка 7 (см. рис. 4) снабжена фланцем 15, которым крепится ввод на крышке трансформатора, масляного выключателя, в проеме на стене пли в перекрытии зданий.
На соединительной втулке ввода (рис. 13) расположены манометр 4, вентиль 5 и приспособления для подъема ввода — грузовые косынки 6 (или рым-болты), а также измерительный вывод 10, газоотводный патрубок 11, предназначенный для подсоединения газового реле, и отверстия для выпуска воздуха из трансформатора. Внутреннее пространство ввода п бумажная изоляция сердечника заполнены нефтяным изоляционным маслом. Кроме описанного герметичного ввода на напряжение 110 кВ выпускают герметичные вводы такой же конструкции на напряжения 150, 220, 330, 500 и 750 кВ. Они отличаются от ввода на 110 кВ в основном габаритами, что обусловлено усилением внешней и внутренней изоляции вводов на более высокие напряжения.
Некоторые герметичные вводы на напряжения 330, 500 и 750 кВ, а также линейные вводы не имеют компенсаторов давления в головной части. Температурная компенсация объема масла в таких вводах (рис. 14) осуществляется сильфонами, помещенными в бак давления 3, который соединен с вводом гибким трубопроводом 4. На крышке бака давления имеется измерительное устройство с манометром 2 для контроля давления в системе ввод — бак.
Давление во вводах должно находиться в определенных пределах. Завод-изготовитель к каждой группе ввода с соответствующим объемом изоляционного масла прилагает графики допустимого измерения давления во вводе. Для трансформаторного ввода на напряжение 110 кВ графики давления даны на рис. 15. При отсутствии внешнего дополнительного подогрева давление во вводе должно соответствовать кривой MN с некоторым разбросом. Кривая ВС соответствует верхнему пределу изменения давления при максимальной нагрузке ввода, а кривая АР — нижнему пределу при нерабочем состоянии ввода. В случае же выхода давления из установленных пределов необходимо произвести регулирование давления (см. гл. VI).
Кроме вводов с внутренней бумажно-масляной изоляцией выпускают вводы с твердой изоляцией. Их изоляционный сердечник состоит из бумажной намотки, пропитанной бакелитовой смолой. Как во вводах с бумажно-масляной изоляцией, так и во вводах с твердой изоляцией бумажная намотка сердечника разделена на слои обкладками из алюминиевой фольги или слоями бумаги, в состав которой входит тонкоизмельченный графит.
Рис. 15. Зависимость давления от температуры в герметичном вводе на напряжение 110 кВ
Рис. 16. Схематический поперечный разрез ввода с маслобарьерной изоляцией:
1 — фланец соединительной втулки, 2 — жидкий диэлектрик (изоляционное масло), 3— бумажно-бакелитовые цилиндры, 4 — соединительная труба
Вводы на напряжение 66 кВ выпускают с внутренней маслобарьерной изоляцией. Она состоит из жидкого диэлектрика — нефтяного изоляционного масла 2, который разделен на слои концентрически расположенными бумажно-бакелитовыми цилиндрами 3 (рис. 16). На наружной поверхности каждого цилиндра имеются обкладки из алюминиевой фольги. Для снижения напряженности электрического ноля на поверхность алюминиевых обкладок накладывают слой бумажной изоляции толщиной 1—2 мм.
Внутренняя изоляция любого ввода представляет собой систему цилиндрических конденсаторов одинаковой емкости, соединенных последовательно. Такая система внутренней изоляции обеспечивает равномерное распределение—электрического поля—как внутри ввода, так и на поверхности внешней изоляции и гарантирует надежность работы вводов.
Как указывалось ранее, вводы применяют для вывода проводов высокого напряжения из баков трансформаторов, масляных выключателей, реакторов, а также для прокладки проводов высокого напряжения через стены и перекрытия зданий (линейные выводы).
Нижняя часть вводов для трансформаторов и масляных выключателей при работе погружена в изоляционное масло, которое обладает повышенной электрической прочностью по сравнению с воздухом. Это позволяет нижнюю покрышку ввода сделать значительно короче верхней, работающей в воздушной среде.
Верхняя фарфоровая покрышка имеет далеко выступающие ребра (крылья), предназначенные для защиты от дождя участков поверхности, расположенных под выступающими ребрами. У линейного же ввода обе его части работают в воздушной среде, но одна часть располагается внутри здания, а другая — снаружи. Поэтому обе фарфоровые покрышки имеют приблизительно одинаковую длину, но покрышка наружной части ввода имеет далеко выступающие ребра для защиты части ее поверхности от дождя и увеличения пути утечки тока.