Особливості регулювання напруженості електричного поля вздовж зовнішньої ізоляції газонаповнених трансформаторів напруги

Abstract

Головним елементом зовнішньої ізоляції газонаповнених вимірювальних трансформаторів є опорна ізоляційна покришка, в середині якої розміщуються елементи активної частини апарату. У газонаповнених трансформаторах напруги під потенціалом землі знаходиться сталевий бак, в середині якого розміщується активна частина трансформатора, яка занурена в середовище елегазу з надлишковим тиском. Роль електрода з високим потенціалом грає сталевий фланець з системою екранування, на якому закріплено виводи високої напруги, який приєднується до виводів первинної обмотки також у сталевому баку. Таке конструктивне рішення веде до викривлення картини розподілу електричного навантаження вздовж ізоляційної покришки в порівнянні з масляними трансформаторами напруги. В даній роботі пропонується методика оцінки розподілу напруженості поля уздовж опорної ізоляційної покришки газонаповнених трансформаторів напруги. Ця методика дозволяє оцінити ефективність примусового розподілу напруженості за допомогою конденсаторних обкладок шляхом змінення їх конструктивних параметрів. У запропонованій методиці ізоляційна покришка розглядається як головний регулюючий елемент, для якої в схеми заміщення обрані еквівалентні ємності окремих частин покришки з урахуванням ємності циліндричного конденсатора та ємності до центральної труби виводів. Таким чином, зроблено висновок щодо можливості покращення розподілу напруги та зменшення неоднорідності електричного поля шляхом регулювання структури конденсатора. Для більш точного визначення розподілу напруженості поля необхідно враховувати його викривлення у нижній частині покришки з урахуванням специфіки конструкції трансформатора напруги, а для точного визначення впливу вищезазначених методів регулювання на розподіл напруги можна досягти проведенням додаткової серії розрахунків та експериментальних випробувань.

The main element of the external insulation of gas-filled measuring transformers is a support insulation cover, in the middle of which are placed the elements of the active part of the apparatus. In gas-filled voltage transformers below the ground potential is a steel tank, in the middle of which is placed the active part of the transformer, which isimmersed in the environment of excess pressure gas. The role of the high-potential electrode is played by a steel flange with a shielding system, which secures the high voltage terminals, which are connected to the primary winding terminals also in the steel tank. Such a design solution leads to a distortion of the pattern of distribution of electrical load along the insulation in comparison withoil transformers of voltage. This paper proposes a technique for estimating the distribution of field strength along the support insulation cover of gas-filled voltage transformers. This technique allows us to evaluate the efficiency of the forced stress distribution by means of capacitor covers by changing their design parameters. In the proposed method, the insulation tire is considered as the main control element for which equivalent capacities of individual parts of the tire are selected in thereplacement schemes, taking into account the capacity of the cylindrical capacitor and the capacity to the central pipe of the terminals. Thus, it is concluded that it is possible to improve the voltage distribution and reduce the heterogeneity of the electric field by adjusting the structure of the capacitor. To more accurately determine the distribution of field strength, it is necessary to take into account its curvature at the bottom of the tire, taking into account the specifics of the design of the voltage transformer, and to accurately determine the influence of the above methods of regulation on the voltage distribution can be achieved by conducting an additional series of calculations and experimental tests.