Литые системы изоляции обмотки

Опубликовано: 20 Декабрь 2012

трансформатор с литой изоляцией
В трансформаторах сухого типа обмотки изолируются различными способами. Основным методом является нагрев проводника обмоток, после чего, пока они еще горячие, погружение их в лак при определенной температуре. Затем обмотка запекается, чтобы лак затвердел. Этот процесс является методом открытой намотки, и помогает проникновению лака. Каналы охлаждения в обмотках обеспечивают эффективный и экономичный способ удаления тепла, создаваемого потерями электричества в трансформаторе. Они позволяют воздуху проходить через отверстия каналов. Такая система изоляции трансформаторов сухого типа удовлетворительно работает в большинстве условий, соответствующих коммерческим зданиям, и многим промышленным предприятиям.
Когда появляется потребность в большей механической прочности обмотки, и в увеличенном сопротивлении по отношению к короне (электрическим разрядам, вызванным интенсивностью поля, превышающего диэлектрическую прочность изоляции), то используется пропитка лаком в вакууме под давлением (VPI), обеспечивающая поступление в обмотку изолятора (лака), как за счет вакуума, так и за счет давления. Иногда для дополнительной защиты от окружающей среды (когда наружный воздух может наносить вред) концы обмотки также покрываются эпоксидной смолой.
Системы литой изоляции обмоток относится к представителям другой категории трансформаторов сухого типа. Они используются тогда, когда требуется повышенная прочность и защищенность обмотки. Этот тип изоляции применяется для трансформаторов, размещаемых в агрессивных средах, таких, как цементные или химические заводы, и для трансформаторов, устанавливаемых вне зданий. В таких условиях влага, соленые брызги, коррозийные испарения, пыль, и металлические частицы могут повредить трансформаторы других категорий сухого типа.
Устройства с литой изоляцией более приспособлены к тому, чтобы выдерживать сильные скачки напряжения, такие как частые, но короткие перегрузки, которым подвергаются трансформаторы, обслуживающие транзитные системы и различные промышленные механизмы. Они также применяются и там, где раньше из-за агрессивной среды использовались только трансформаторы с жидким диэлектриком. Они могут иметь такие же высокие показатели прочности изоляции, но при этом обеспечивать более высокую защиту обмоток и соединительных проводников ведущих к оконечным контактам.
В отличие от трансформаторов, изолированных методом открытой намотки, или методом VPI, у трансформаторов с литой изоляцией обмоток витки обмотки полностью залиты эпоксидной смолой. Обмотки помещаются в форму, и заливаются смолой, обычно в условиях вакуума. Здесь используется специальная эпоксидная смола, обеспечивающая защиту обмоток, как от коррозийной атмосферы, так и от значительных механических сил, связанных со скачками напряжения и короткими замыканиями. Для усиления эпоксидной смолы, в нее добавляются минеральные наполнители и стекловолокно. Также добавляются и пластификаторы, позволяющие улучшить способности смолы к расширению и сжатию вместе с проводниками обмотки. Такая гибкость способствует работе трансформатора в условиях различных нагрузок.
Различные производители используют различные наполнители эпоксидных смол в разных пропорциях. Важными факторами, которые должны учитывать производители при выборе материалов и пропорций заполнителей, являются:
– Температурные показатели трансформатора;
– Механическая плотность обмоток;
– Диэлектрическая прочность изоляции;
– Скорость расширения проводников при различных нагрузках; и
– Сопротивляемость тепловому удару системы изоляции.
Трансформаторы с литой изоляцией, состоят из раздельно намотанных и залитых смолой обмоток для низкого и высокого напряжения. В процессе производства, витки предварительно изолированного провода обмоток высокого напряжения размещаются определенным образом. Полностью намотанная обмотка затем помещается в форму, предназначенную для создания плотного покрытия из смолы вокруг обмотки. После наполнения смолы под вакуумом, форма помещается в печь на несколько часов, чтобы позволить смоле отвердеть, и достичь полной твердости и прочности.
Существуют два типа обмоток низкого напряжения, оба из которых обеспечивают защиты от агрессивной среды. Один из них заливается под вакуумом, как и обмотки высокого напряжения. В другом типе используется "не вакуумная" техника применения эпоксидной смолы для достижения ее прочности. Листовая изоляция, такая, как стекловолокно, или Nomex, пропитывается не застывшей еще смолой, затем эти листы перемежаются с тяжелыми проводниками низкого напряжения, что буквально "наматывает" на них смолу. Во время затвердевания обмотки в печи, смола наплывает на проводники, и застывает в виде жестких цилиндров большой прочности. Такие "не вакуумные" обмотки затем полностью герметизируются наложением смолы на "границы" или на концы проводов обмотки. Оба метода обеспечивают хорошую защиту от агрессивной окружающей среды.
Из-за дополнительных материалов и процедур, связанных с производством трансформаторов с залитыми смолою обмотками, их стоимость увеличивается. Однако такие трансформаторы работают с меньшими потерями, требуют меньшего обслуживания, чем обычные трансформаторы, и эффективно работают в среде, которая может вызвать ранние отказы традиционных трансформаторов сухого типа. Кроме того, трансформаторы с литой изоляцией, если их правильно эксплуатировать, будут служить дольше, чем другие трансформаторы сухого типа.

В начало рекомендаций по выбору.

Ещё по теме:

Comments

One Response to “Литые системы изоляции обмотки”

Оставить отзыв