Конструкции вводов классов напряжения до 110 кВ

Вводы представляют собой фарфоровые изоляторы, через внутреннюю полость которых проходит токоведущий стержень. Они служат для вывода концов обмоток из трансформаторов наружу и подключения их к сети. Вводы устанавливают на крышке, реже – на боковой стенке бака. Внутри трансформатора ввод соединяют с обмоткой, а снаружи – с электросетью.

Внешняя конфигурация и размеры вводов зависят от класса напряжения, рода установки и значения тока. Вводы для внут­ренней установки имеют гладкую поверхность, для наружной (работа в тяжелых атмосферных условиях – под дождем, снегом, в загрязненном воздухе) – отличаются более развитой наружной поверхностью (наличие зонтообразных ребер), в результате чего увеличивается путь поверхностного разряда по фарфору и электрическая прочность ввода.

Исходя из допускаемой плотности тока в токоведущем стерж­не (2…4 А/мм²), определяемой его нагревом, и размера фарфо­рового изолятора, зависящего от класса напряжения, вводы на большие номинальные токи и напряжения имеют и большие размеры и массу. Для облегчения токоведущие стержни вводов 35 кВ и меньше на токи 4 000 А и больше выполняют полыми (из медных труб).

Вводы изготовляют на номинальные напряжения 0,5; 1; 6; 10; 15; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750 кВ и выше и токи 100; 250; 400; 630; 1 000; 1 600; 2 000; 2 500; 4 000 А и более.

На номинальные напряжения от 0,5 до 35 кВ включительно применяют съемные (разборные) вводы, конструкция которых позволяет заменять фарфоровый изолятор (в случае его повреж­дения) без подъема активной части трансформатора или верх­ней части бака колокольного типа. В эксплуатации это одно из основных преимуществ ввода. Все съемные вводы (за неболь­шим исключением) являются маслоподпорными, т.е. после уста­новки внутренняя полость их заполняется трансформаторным маслом (или другим жидким диэлектриком) из бака трансфор­матора. Установлены обозначения съемных вводов, состоящие из букв и цифр. Буквы означают: В – ввод; С – съемный; Т – трансформаторный;
А и Б –категории оборудования; У – исполнение для умеренного климата, ХЛ – холодного, Т – тро­пического. Цифры в числителе указывают номинальное напря­жение в киловольтах, в знаменателе – номинальный ток в ампе­рах, после дроби ставятся следующие цифры: 1 – разборное соединение стержня ввода с обмоткой (гайками); 2 – неразбор­ное (сварное). Например, съемный ввод на номинальное напря­жение 35 кВ, номинальный ток 100 А, с неразборным соедине­нием стержня с отводом обмотки для умеренного климата обо­значают ВСТА–35/100–2–У, соответственно на 10 кВ, 1600 А с разборным соединением отвода обмотки со стержнем для холодного климата – ВСТБ–10/1600–1–ХЛ.

На напряжение до 1 кВ на трансформатор устанавливают съемные составные вводы (рис. П. 4.3). Особенность их устройства состоит в том, что для их установки на крышке (стенке) бака не требуется крепежных деталей (гаек, шпилек), крепление обеспечивается входящими в их устройство частями. Сверху в отверстие на крышке вставляют токоведущий стер­жень с колпаком и уплотняющей прокладкой, фарфоровым изолятором и резиновой прокладкой. Для крепления внутреннего и внешнего отводов и стяжки ввода служат гайки и шайбы. С обратной стороны крышки на стержень надевают фарфоровый изолятор и навинчивают латунную втулку, притягивая тем самым обе половины ввода к крышке. Чтобы при стяжке не повредить нижний изолятор, устанавливают электрокартонные шайбы. Вводы на напряжение до 1 кВ и большие токи крепят прижимными кулачками, так же как и вводы на 6…35 кВ.

Устройство ввода на напряжение 6…10 кВ и ток 8 000 А показано на рис. П. 4.2. Медный стержень проходит через отвер­стие фарфорового изолятора. Верхний конец стержня уплотнен резиновым кольцом, втулкой и гайкой. Стержень бортиком опирается через электрокартонную шайбу на уступ изолятора, а двумя выступами входит в его вертикальные пазы, что не позволяет изолятору проворачиваться при завинчивании гаек. Резиновая прокладка уплотняет разъем между колпаком и верх­ним торцом изолятора, а изоляционная прокладка – стык между крышкой и изолятором в результате подтягивания гаек на шпильках, прива­ренных к крышке.

Рис. П. 4.1 Ввод класса напряжения 35 кВ
для наружной установки, номинальный ток 400 А:

1 – медная шпилька; 2 – низкая латунная гайка; 3 – медная шайба;
4, 5, 6 – стальной винт М6, стальная шайба, уплотнение – асбестовый шнур;
7 – резиновая шайба размером 98/134Х6 мм; 8 – магнезиальный цемент;
9 – чугунный колпак; 10 – фарфоровый изолятор; 11 – бумажно-бакелитовая трубка размером 18/30Х640 мм; 12 – резиновая шайба 140/188Х6 мм; 13 – чугунный фланец; 14 – стальная шпилька М12 – 8 шт.; 15 – резиновая шайба 175/210Х6 мм; 16 – шайба из электрокартона; 17 – гетинаксовая шайба 18/65Х15 мм

а б

Рис. П.4.2. Съёмные вводы класса напряжения 6…10 кВ
для наружной установки:
а – номинальный ток 100 А; б – номинальный ток 800 А: 1 – медная шпилька;
2 – латунный башмак; 3 – стальной болт диаметром М12; 4 – латунная втулка;
5 – резиновое кольцо; 6 – латунный колпак; 7 – фарфоровый изолятор;
8 – стальная шпилька М12; 9 – стальной болт М12; 10 – фланец, штампованный
из стали толщиной 2 мм; 11 – кулачок из алюминиевого сплава;
12 – плита с прорезью; 13 – шайба из электрокартона;
14 – прямоугольная медная шайба, приваренная к 1; 15 – провод марки ПБ

Рис. П. 4.3. Съемный ввод на напря­жение 230…525 В
для наружной установки, номинальный ток 400 А:
1 – медная шпилька; 2 – низкая латун­ная гайка; 3 – медная шайба;
4 – латунный колпак; 5 – резиновое кольцо; 6 – медная втулка диаметром 16,5/20 мм (припаяна к 1); 7 – фарфоровый изоля­тор; 8 – резиновая шайба 48/68Х6 мм; 9 – шайба из электрокартона 48/85х2 мм; 10 – фарфоровый изолятор; 11 – шайба из электрокартона 24/56X2 мм;
12 – медная шайба 55Х60х8 мм с отверстием М16, припаянная к 1

Рис. П. 4.4. Маслонаполненный ввод типа МТ-110/600,
класс напряже­ния 110 кВ, номинальный ток 600 А:
1 – алюминиевый экран; 2 – стакан; 3 – центральная медная труба; 4 – опор­ный изоляционный цилиндр; 5 – гетинаксовая шайба; 6 – нижняя фарфоро­вая покрышка; 7 – уплотняющая шайба; 8 – соединительная втулка; 9 – устрой­ство для взятия пробы масла; 10 – зажим
(изолятор) для измерения tgδ; 11 – сердечник ввода; 12 – верхняя фарфоровая покрышка;
13 – «поддон»; 14 – пружина; 15 – поплавок; 16 – расширитель с масляным затвором;
17 – сте­клянный маслоуказатель; 18 – уплотняющая втулка; 19 – наконечник, в который впаивают токоведущий кабель; 20 – контактный зажим; 21 – рым для подъема ввода (всего 4 шт.)

Для подсоединения к электросети стержень в верхней части имеет контактный наконечник с болтами (с гайками и шайбами), который навинчивают на стержень и закрепляют болтами (резь­бовая часть наконечника разрезная). При токах менее 800 А для подсоединения ввода к внешней сети стержень снабжен вместо наконечника гайками и шайбами. Гетинаксовая втулка служит для установки по оси; шайбы и гайки – для подсоеди­нения демпферов внутри бака, а винт, ввинченный в латунный колпак, – для спуска воздуха из ввода при заполнении его маслом. Ввод крепят к крышке прижимными кулачками. Фланец служит для того, чтобы кулачки не смещались с борта изолятора.

Масло под напором поступает из бака трансформа­тора во ввод через зазоры между изолятором, гетинаксовой втулкой и стержнем. По мере заполнения изолятора маслом воздух вытес­няется через отверстие предварительно вывернутого винта.

Вводы на напряжение 35 кВ имеют дополнительную изо­ляцию стержня в виде надетой на него бумажно-бакелитовой трубки и более развитую поверхность фарфорового изолятора (больше ребер). Как и вводы на 6…10 кВ, их крепят прижимными кулачками к крышке с помощью установленных на ней сталь­ных шпилек или кулачками и болтами к установочному фланцу, приваренному к крышке. При прохождении тока порядка сотен и тысяч ампер по стержню ввода вокруг него создается значи­тельное магнитное поле, возникающие при этом в стальном фланце ввода и крышке трансформатора вихревые токи могут нагреть их свыше допустимой температуры. Во избежание этого при больших токах вместо стальных или чугунных фланцев, имеющих значительную магнитную проницаемость, применяют латунные или фланцы из других немагнитных материалов.

Кроме того, уменьшение нагрева крышки достигается тем, что для установки вводов (например, НН) в крышке вырезают общее отверстие или между отверстиями каждого ввода проре­зают узкие щели и заваривают их диамагнитным электродом. В этих случаях магнитные потоки вводов вынуждены замыкаться по общему контуру: при двух вводах с разным направлением токов магнитные потоки компенсируются как противоположно направленные; при трех вводах трехфазной системы суммарный магнитный поток равен нулю, поскольку сумма мгновенных зна­чений токов, а следовательно, магнитных потоков трехфазной системы равна нулю.

Для электропечных трансформаторов при напряжении обмо­ток НН порядка нескольких десятков и сотен вольт и токах, измеряемых десятками килоампер, применяют шинные вводы [10], которые состоят из набора медных шин, установлен­ных на резиновых прокладках в гетинаксовой плите, прикреп­ляемой к крышке трансформатора, а также трубчатые вводы [10], которые состоят из медных труб, охлаждаемых проходящей по ним водой.