Высоковольтный ввод представляет собой стержень из нержавеющей стали диаметром 2 мм, герметично закрепленный в корпусе измерительной камеры при помощи вакуумноплотной резины. Концентричность расположения стержня относительно резины осуществляется пробкой из нержавеющей стали. Изоляцией ввода в части, помещенной на воздухе и в зоне камеры, охлаждаемой водой, является круглая вакуумноплотная резина с толщиной стенки 12 мм и длиной 150 мм. Манипулятор, позволяющий производить одновременное испытание нескольких образцов без нарушения режима эксперимента, вмонтирован в камеру при помощи фланца, герметизированного вакуумноплотной резиной. Для удобства манипуляций с образцами или электродами в крышку камеры вмонтированы осветительное и смотровое окна. [2]
Высоковольтные вводы являются также проходными изоляторами, но они выделяются в особую группу, так как представляют собой сложные конструкции, состоящие из нескольких различных изоляционных материалов. [5]
Высоковольтные вводы для этого устройства имеют длину свыше 1 5 м; оно резко отличается по конструкции и габаритам от более распространенных низковольтных испытательных установок. [8]
Разъемные высоковольтные вводы перед монтажом укомплектовывают, осматривают, очищают спиртом от пыли и влаги и испытывают повышенным напряжением 50 Гц в течение 1 мин. [9]
Высоковольтные вводы герметического исполнения на номинальные напряжения ПО кВ и выше частотой от 15 до 60 Гц предназначены для трансформаторов ( автотрансформаторов), реакторов, масляных выключателей и линейных вводов, а также вводов для кабельного подключения. [11]
Высоковольтные вводы смонтированного трансформатора напряжения должны быть закорочены до его включения под напряжение. Корпус трансформатора должен быть заземлен. [12]
Связь высоковольтного ввода с электродом осуществляется платиновым проводником, приваренным к электроду. Такая конструкция ввода позволяет подавать на установку напряжение порядка 30 кВ при температуре в камере 600 С. [14]
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
Виды и особенности внутренней изоляции высоковольтных вводов
Сегодня как зарубежными производителями высоковольтного электрооборудования, так и отечественными компаниями выпускаются высоковольтные вводы, встраиваемые в высоковольтное оборудование подстанций с напряжением более 110 кВ. В качестве внутреннего изоляционного покрытия в них используют:
— OIР или (БМИ)- бумажно- масляную основу;
— RBP-с нанесением смолы на шары бумаги;
— RIP-с пропиткой смолой листов бумаги.
Два последних вида относят к твердой изоляции.
Потому в ходе разработок трансформаторных агрегатов на 400кВ-500кВ, которые пришлись на 60-е годы, было предложено конструкцию малогабаритного, бесфланцевого ввода на основе маслобарьерной изоляции. А чуть позже уже стартовала продажа высоковольтного оборудования, оснащенного конденсаторной бумажно-масляной изоляцией. Десятки лет функционировало и у нас, и за рубежом высоковольтное оборудование на основе конденсаторных БМИ вводов. Монопольному положению способствовали относительно низкие диэлектрические потери. А также значительный показатель электропрочности, как кратковременного характера, так и длительного, параллельно с отличной совместимостью с изоляцией трансформаторных и шунтирующих установок.
Результатом их стало решение высоковольтных вводов с твердой RBP и RIP внутренней изоляцией. Только сравнительно недавно она активно начала внедряться во вводах на 110-220 кВ и в настоящий момент продажа высоковольтного оборудования с использованием данных инноваций неумолимо набирает темпы. С твердой изоляцией устраняются недостатки, существенные для БМИ вводов. Но все же, и у RBP изоляции есть место конкретному минусу, который заключается в «сухости» бумаги, значительной ее части от всего имеющегося объема. Ввиду чего, использовать RBP изоляцию на вводах с напряжением в 220 кВ и более не приемлемо, поскольку недостаточно ее электропрочности. Поправить ситуацию можно с применением во вводах изоляции RIP(бумаги, пропитанной смолой).
Наибольший диаметр окружности, вписанный в тело покрышки
Перепад температуры, °С
До 1000 Выше 1000—1250 1250—1500 1500—1750 1750—2000 Выше 2000
До 400 400 до 570 570—750 750—870 870—1000 Выше 1000
До 45 45 до 55 55—60
Покрышки могут быть цельными и составными при значительных размерах вводов. Составные покрышки изготовляются из отдельных частей и склеиваются между собой. Внутренняя и наружная поверхности покрышек покрываются слоем белой или коричневой глазури. Покрышки должны быть стойкими к тепловым ударам и выдерживать при испытании без механических повреждений трехкратный цикл резких изменений температуры, указанный в табл. 1. Для классов напряжения 110—500 кВ выдерживаемые напряжения воздушной изоляции вводов соответствуют напряженности: при частоте 50 Гц в сухом состоянии — от 3 до 4 кВ/см, при дожде — от 2,2 до 2,6 кВ/см, при полном импульсе — от 5,4 до 6,8 кВ/см.
Соединительная втулка служит для соединения верхней и нижней частей ввода, а также для установки ввода на трансформаторе. Она изготовляется из черных или цветных металлов в зависимости от тока, на который рассчитан ввод. Уплотнениями между соединительной втулкой и покрышками служат резиновые кольцевые прокладки. Осевая стяжка осуществляется гайками на трубе при помощи пружин (рис. 2), компенсирующих температурные изменения размеров трубы и стягиваемых на ней деталей и осуществляющих постоянное давление на прокладки. Вводы должны выдерживать давление 1,5• 10 5 Па трансформаторного масла в течение 30 мин при температуре окружающего воздуха не ниже + 10°С. Несколько ниже верхнего торца соединительной втулки расположен опорный фланец, при помощи которого осуществляется установка и крепление ввода на трансформаторе. Фланец имеет отверстия под болты, крепящие ввод. Число, диаметр и расположение отверстий зависят от многих факторов и, в частности, от высоты, диаметра, массы ввода и особенностей его установки на трансформаторе. На опорном фланце располагаются также рым-болты или грузовые косынки для подъема и установки ввода при помощи крана, отверстие для выпуска воздуха из трансформатора, патрубок для присоединения газоотводных труб. Над опорным фланцем расположены устройство для отбора пробы масла из ввода, вывод для измерения tg б или для подключения ПИН, гнездо для подключения заземляющего проводника у ввода с ПИН. На соединительных втулках вводов, предназначенных для горизонтальной установки на трансформаторе, предусматривается пробка для присоединения маслопровода выносного расширителя. Рис. 3. Гидравлический затвор ввода ВН. 1 — корпус расширителя; 2 — пробка для дыхания; 3 — перегородки между камерами; 4 — трансформаторное масло; 5 — труба (токоведущий стержень); 6 — верхний опорный фланец; 7 — верхняя фарфоровая покрышка; 8 — уплотнение резиновое (шайбы); 9 — пробка для слива осадков и грязи. Своим опорным фланцем ввод обычно устанавливается на промежуточный цилиндрический фланец, для того чтобы нижняя часть ввода не опускалась глубоко внутрь бака. При использовании встроенных ТТ вводы устанавливаются на адаптеры, в которых помещаются ТТ. Для наклонной установки ввода цилиндрическому опорному фланцу или адаптеру придается соответствующая форма. Расширитель ввода предназначен для компенсации температурных изменений объема масла во вводе. Воздушное пространство внутри ввода имеет сообщение с окружающей атмосферой. Для защиты масла от увлажнения и окисления расширитель имеет гидравлический затвор или силикагелевый воздухоосушитель. Гидравлический затвор представляет собой два сообщающихся сосуда (рис. 3), один из которых сообщается с окружающей атмосферой, а другой — с полостью расширителя. Запирающей жидкостью служит трансформаторное масло. На расширителе имеется несколько отверстий: для «дыхания» ввода, для выхода воздуха при доливке масла в расширитель и для слива масла из затвора. Два последних отверстия закрыты пробками. Маслоуказатель предназначен для наблюдения за уровнем масла в расширителе ввода. Верхний конец токоведущего провода впаян в латунный контактный наконечник, который закрепляется в верхней арматуре ввода. Соединение провода, припаянного к отводу обмотки, с наконечником производят следующим образом. Провод вытягивают через люк, предназначенный для установки ввода на крышке трансформатора. Ввод поднимают краном так, чтобы он находился над люком.
Рис. 4. Герметичный ввод на напряжение 220 кВ и ток 400 А типа ГБМТ-220/400-У1. 1 — ввод; 2 — подсоединительная лопатка ввода; 3 — вывод измерительный; 4 — фланец для подсоединения газоотводных труб; 5 — расширитель (бак давления); 6 — ушки для подъема ввода; 7 — манометр. Контактный зажим снимают, открывая тем самым верхний конец центральной трубы. Через трубу сверху вниз опускают ленту или веревку с грузом. Другой конец веревки пропускают через блок, на подъемном кране. Веревку привязывают к контактному наконечнику, в который впаян провод. Ввод постепенно опускают и одновременно тянут веревку, поднимая наконечник и провод вверх по трубе. К моменту установки ввода на предназначенное для него место наконечник достигает верхнего края трубы. Его закрепляют, навинчивая контактный зажим. Контактный зажим в большинстве случаев представляет собой гладкую плоскую поверхность, к которой болтами присоединяются шины распределительного устройства. Центральная труба, расширитель и связанные с ним металлические детали имеют контакт с наконечником и верхней арматурой и находятся под полным потенциалом. Для выравнивания электрического поля в нижней части ввода его токоведущие части закрывают тонкостенным алюминиевым экраном. У вводов класса напряжения 220 кВ и выше экран имеет изоляционное покрытие. Наверху вводов 500 кВ и выше устанавливается экран в виде клетки из тонких стальных прутьев (коронирующее устройство). Экран закрывает расширитель и связанные с ним металлические детали и препятствует возникновению «а них разрядов. В нижней части ввод имеет отверстие, закрытое пробкой, для полного слива масла при его замене.
б) Герметичные вводы. Гидравлический затвор полностью не предохраняет масло от окисления, а лишь замедляет процесс его старения. Средством, практически исключающим старение масла, является полная герметизация ввода. Герметичные вводы (рис. 4) имеют в основном те же узлы, что и вводы негерметичного исполнения. В герметичных вводах полностью исключается соприкосновение масла, заполняющего ввод, с окружающим воздухом. Тем самым обеспечивается сохранение высоких электроизоляционных свойств масла в течение длительного времени. Кроме того, герметичные вводы практически не требуют ухода в эксплуатации. Для компенсации температурных изменений объема масла в этих вводах служат специальные компенсаторы, внутри которых помещаются упругие элементы (сильфоны), заполненные азотом (рис. 5).
При увеличении объема масла (вследствие повышения температуры) происходит деформация сильфонов и газ внутри них сжимается. При уменьшении давления происходит обратный процесс. Вводы постоянно находятся под избыточным давлением, изменяющимся от 1-10 4 Па при минимальной температуре до 2,5-10 5 —2,8-10 5 Па при максимальной. Компенсатор с упругими компенсирующими элементами располагается в специальных баках, соединенных трубопроводом с вводом, а в отдельных случаях (для вводов 110—220 кВ) встраивается в верхнюю часть ввода. Бак с компенсаторами устанавливается на специальном приспособлении (можно устанавливать на расширителе трансформатора) на уровне верхней части ввода «ли выше ее для того, чтобы в случае повреждения сильфонов азот, находящийся внутри них, не попадал внутрь ввода. Контроль давления в системе ввод — бак с компенсаторами осуществляется при помощи манометра, установленного на баке или в другом удобном месте. Если сильфоны встроены в верхнюю часть ввода, то давление контролируется по манометру, установленному на соединительной втулке ввода. (Вводы с сильфонами в их верхней части имеют некоторые преимущества перед вводами со специальным баком: отсутствует маслопровод, соединяющий ввод с баком, упрощаются монтаж ввода и его транспортирование.) Присоединение отвода обмотки трансформатора осуществляется преимущественно путем протяжки провода через полую трубу ввода с уплотнением в верхней части. В отдельных случаях подсоединение отвода производится в нижней части ввода. Уплотнение деталей вводов классов напряжения 110—220 кВ осуществляется главным образом путем затяжки деталей ввода на центральной трубе с применением пружин, компенсирующих температурные изменения длин трубы и стягиваемых на ней деталей. Во вводах 330; 500 и 750 кВ применяется механическое крепление фарфора к металлической арматуре устройствами кулачкового типа либо с применением колец и вкладышей. Вводы должны выдерживать давление трансформаторного масла 3-10 5 Па в течение 30 мин при температуре окружающего воздуха не ниже +10°C.
Для силовых трансформаторов и шунтирующих реакторов
Линейные высоковольтные вводы
Для масляных выключателей
Элегазовые вводы на напряжение 220 кВ для комплектации КРУЭ
Вводы постоянного тока
Вводы устаревшей конструкции
Высоковольтные вводы: конструкция, виды, назначение
Энергоснабжение – неотъемлемая часть нашей жизни. Чтобы транспортировать выработанную электрическую энергию и доставить до потребителя с нужным напряжением, используют специальное оборудование. В этом процессе большую роль играют высоковольтные вводы – связующие элементы между линией электропередач и трансформатором либо другим высоковольтным оборудованием.
Эксплуатационные особенности
Вводы – неотъемлемая составляющая высоковольтного оборудования, такого, как реакторы, трансформаторные подстанции, масляные выключатели. Нередко они применяются в качестве самостоятельной единицы в закрытых распределительных устройствах.
Высоковольтные вводы – изоляторы сложной конструкции. Они используются на тех участках, где проводник, находящийся под высоким напряжением, проникает сквозь металлическую обшивку трансформатора, реакторного оборудования либо через несущие конструкции здания. Устройство отвечает за прочную фиксацию токоведущего проводника. Эксплуатация высоковольтных вводов – это залог надежной и безопасной работы электротехнического оборудования. Благодаря мощной внешней и внутренней изоляции устройства гарантируют стабильное функционирование системы даже при неблагоприятных условиях внешней среды.
Классификация
Высоковольтные вводы, доступные на современном рынке, значительно отличаются между собой. По конструктивному исполнению изоляторы бывают:
Типы высоковольтных вводов также классифицируют по классу напряжения, характеру и номинальному значению тока. Изоляция в устройствах бывает бумажно-масляная, твердая, элегазовая и маслобарьерная – это во многом определяет рабочие качества ввода. При выборе изолятора важно обратить внимание на условия, при которых он может работать.
Наша компания предлагает приобрести качественные высоковольтные вводы для электротехнического оборудования разных видов. Продукция сертифицирована, она прошла тщательные проверки на соответствие действующим нормам. Вводы полностью удовлетворяют условия эксплуатации, указанные в маркировке. Специалисты помогут подобрать устройства, которые отвечают параметрам вашего оборудования.
