H s nov q.. YÜKs k g rginlikl r V elektrik izolyasiya texnikasi
GÜC TRANSFORMATORLARININ IZOLYASIYASI
Yüklə 4,73 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- _________________Milli Kitabxana__________________
- 16.1.2. Güc transformatorlarının izolyasiya elementl ri
- 16.1.3. Qısa müdd tli elektrik möhk mliyi
- 16.1.4. Transformator dolaqlarının uzununa izolyasiyası
|
16. GÜC TRANSFORMATORLARININ IZOLYASIYASI 16 1.1. Transformatorlar v avtotransformatorlar Müxt lif nominal g rginlikl rd olan elektrik b k l rini birl dirm k üçün yüks ldici v ya alçaldıcı transformatorlar istifad edilir. Onlar bir v üç fazlı, iki v ya üç dolaqlı hazırlanırlar. Üç fazlı transformatorlar eyni g rginlikli üç d d t k fazlı transformatorlar qrupundan daha ucuzdurlar. Onların istismarı da asan v ucuz ba a g lir. Bu s b bl rd n hazırda üç fazlı transformatorlar daha çox istehsal edilir. Lakin bir sıra hallarda transformatorların güc v g rginliyinin böyük olması s b bi il , onların qabarit ölçü v ç kil ri çox artdı ından, da ıma v montaj probleml ri yaranır. Bel hallarda transformatorlar, 3 d d t k fazlı qruplar kilind hazırlanırlar. Iki sinif ikinci t r f g rginliyi t l b olunan hallarda, üç dolaqlı transformatorlar istifad edilir. M s l n, yarımstansiyalarda inl rd n 6(10)-35 kV g rginlik çıxarılması lazım g ldikd , 110/35/6 v ya 220/35/10 kV g rgilikli, üç dolaqlı güc transformatorları istifad edilm lidir. 150-500 kV g rginlikli b k l rd hazırda avtotransformatorlar geni t tbiq edilir. Onlar transformatorlara nisb t n daha üstün texniki-iqtisadi göst ricil r malikdirl r. Material s rfiyyatı, qiym tl ri, ölçü v ç kil ri azdır. Dolaqlarda mis itkil ri v içlikd polad itkil ri d a a ı olur. Avtotransformatorlar ad t n, üç fazlı hazırlanırlar k.16.1.1. 500 kV v 500 MVA-dan böyük güc malik olan avtotransformatorlar is , 3 d d ayrı baklarda montaj edilmi t k fazlı transformator qruplarından ibar t olurlar. Avtotransformatorlar yalnız neytralı bir ba a yerl qapanmı b k l rd istifad edilirl r. Ona gör bunlar 35 kV-a q d r i l dilmirl r. Çünki ski Sovetl rd 35 kV-a q d r b k l r neytralı izol edilmi rejiml rd i l dilirdil r. Hazırda da bu qurulu da olan b k l r Az rbaycanda böyük ks riyy t t kil edirl r. Ona gör 6-35 kv b k l r üçün bunun yerin , lav dolaqları olan avtotransformatorlar t tbiq edilir. Bel üç fazlı v ya üç _________________Milli Kitabxana__________________ 436
d d t k fazlı qrup kilind olan avtotransformatorlarda sas dolaqlar orta nöqt si torpaqlanmı ulduz birl m si kilind olur. lav dolaqlar is üçbucaq kilind birl dirilir. Transformator v avtotransformatorlar b k nin müxt lif m nt q l rind birl irl r. Bu m nt q l rd g rginlik rejiml ri yerli raitd n asılı olaraq d yi ir. G rginliyin d yi m si m nb d n olan uzaqlı a v yükl rin (i l dicil rin) d yi m isn gör olur. Bu rtl r is vv lc d n m lum olmur. Onlar yalnız istismar prosesind meydana çıxır. Ona gör transformatorlar v avtotransformatorlar t nziml yici dolaqlarla (budaqlı) t chiz olunurlar. YAT qur usu il yük altında t nziml m d , t nziml yici dolaqlarla transformasiya msalını d yi dirib g rginliyi mü yy n q d r artırıb azaltmaq olur.
Transformator dolaqlarının n sad sxemi iki qatlı v ya çox qatlı silindrik konstruksiya kilind olur. Dolaq ka ız bakelit silindr üz rin spiralvari qaydada sarınır. Dolaqların n geni yayılmı sxemi, k silm z sar aclardan ibar t olanlardır. Transformator izolyasiyası, qurulu u v h miyy tin gör bir sıra hiss l rd n v elementl rd n ibar t olan tam bütöv bir izolyasiya sistemidir. I l m xüsusiyy tin gör transformatorlar iki növ izolyasiyaya – daxili v xarici izolyasiyaya malikdir. Xarici izolyasiya transformator üz rind ki keçid izolyatorlarının farfor gövd l rinin yüks kliyi boyu onu bürüy n hava aralıqlarından ibar tdir. Transformatorun xarici izolyasiyası da dig r elektrik aparatlarının izolyasiyasına (dayaq v keçid izolyatorlarına) ox ar olaraq seçilir, quru v t miz, çirkli v n mli atmosfer raitl rin gör hesablanır. Daxili izolyasiyaya transformatorların sar ac v sar ı izolyasiyaları, giriml rin v dig r parçaların ya iç risin yerl dirilmi izolyasiya hiss l ri aiddir. Dolaq izolyasiyaları enin v uzununa izolyasiyalara bölünür. Elektrik sah sin n z r n enin (qüvv x tl rin perpendikulyar kild ) yerl dirilmi , dolaqlar arası izolyasiya sas izolyasiya adlanır. sas izolyasiyaya h m d , dolaqla maqnit içlik arasında, dolaqla transformatorun d mir gövd si arasında olan izolyasiyalar da aiddir. Uzununa izolyasiyaya sar ac m ftill rinin izolyasiyası, iki sar ac arası qat izolyasiyası, çıxı lara ba lanan keçirici naqill rin izolyasiyası aiddir. kil 16.1.1 – d üç dolaqlı avtotransformatorların qurulu unun sasını t kil ed n aktiv hiss : - dolaqların giri v çıxı larının elektrik sxemi verilmi dir. _________________Milli Kitabxana__________________ 437
sas izolyasiyaya S yg-og – yüks k g rginlik dola ıyla orta g rginlik arasında, S
– orta g rginlik dola ı il a a ı g rginlik dola ı arasındakı izolyasiya v S
– fazlar arası izolyasiya m saf l rind n ibar tdir. Qurulu una gör güc transformatorlarının sas izolyasiyası elektrik sah sinin qüvv x ttl rin perpendikulyar istiqam td bir-birin n z r n ardıcıl düzülmü elektrokarton aralıqlardan ibar tdir. Onlar öz aralarında ya kanallarından t kil olunan ya -baryer izolyasiyası yaradırlar. Böyük izolyasiya m saf sinin baryerl r il kiçik aralıqlara bölünm si v bu aralıqların ya la doldurulması izolyasiyanın bütövlükd elektrik möhk mliyini v istilik ötürm qabiliyy tini artırır. Baryerl r elektrik qüvv x tl rin perpendikulyar yerl dirildikd elektrik möhk mliyinin artım effekti daha çox olur. Transformatorlar hesablanıb layih edildikd , c r yan keçir n v torpaqlanmı hiss l r el formalar verilir ki, elektrik sah sinin qeyri-bircinsliliyi azalsın v onların yaxınlı ındakı izolyasiya qatlarında sad ekvipotensial s thl r alınsın. A a ıdakı kild üç dolaqlı avtotransformatorlarda dolaqlar arasındakı elektrik birl m l rinin giri -çıxı sxemi verilir k. 16.1.1 Dolaqların küncl rin yaxın yerl rd künc h lq l ri qoyulur. Onlar bo alma yolunu artıraraq, transformator dola ının alt v üst çevr l ri yaxınlı ında elektrik möhk mliyini artırır. Izolyasiya aralarında buraxılan mill r v künc h lq l ri elektrokarton v ka ızdan tökm üsulu il hazırlanır. Dolaqlar is k narları hamar, düz dördbucaqlı k siy malik olan ka ız izolyasiyalı sar ı m ftill rind n hazırlanır. Dolaq m ftill rinin en k siyi transformatorun gücü v c r yanına gör t yin edilir. Onların üz rin ç kilmi izolyasiya, a a ı g rginlik dolaqları üçün h r iki t r f 0,45 0,95 mm, yüks k g rginlik dolaqları üçün is 0,95 3,6 mm qalınlı ında olur. 110 kV v yüks k g rginlikli transformatorlarının dolaqları spiral killi sarınmı , bir neç m ftill rd n ibar t sar aclardan t kil olunur. Ya kanalları izolyasiyanın bir t rkibi kimi, eyni zamanda istilik ötürülm sin xidm t edir. Transformator dolaqlarının ba hiss si yaxınlı ında montaj edilmi n aktiv hiss l r (maqnit içlik, dolaqlar, çıxı a ged n ax l nmi m ftill rin trafı v dig r köm kçi elementl r) ya mühitind yerl ir. Ya lar izol edici v soyuducu vasit kimi istifad edilirl r.
_________________Milli Kitabxana__________________ 438
k.16.1.1. Avtotransformator dolaqlarının elektrik birl m sxemi Transformator izolyasiyasının istehsal texnologiyası, onun 110 120 0 C temperaturda v 0,01 kPa vakuum raitind qurudulmasını t l b edir. Bu zaman transformatorun izol edilmi dola ını (aktiv içliyi) qalıq t zyiqi 100 10 Pa olan quruducu kaflara yı ırlar. Nominal g rginlikl ri yüks k olan transformatorlar üçün qurudulma rejimind qalıq t zyiq 10 Pa seçilir. Qurudulma prosesi bitdikd n sonra vakuumda saxlanmaq rti il istilik 80 85 0 C-y q d r kiçildilir v kafa qazsızla dırılmı quru transformator ya ı doldurulur. Bu yolla ya ın elektrik möhk mliyi 200 280 kV/sm qiym tl rin çatdırılır. Ölçm l r zamanı, maye izolyasiyanı sınaq etm k üçün olan standart elektrodlar arasında ( 36mm v S=2,5mm) alınan de ilm g rginlikl ri 50 kV/
möhk mliyi olan ya lar 110 kV-luq transformatorlarda, 280 kV/ sm elektrik möhk mliyi olan ya lar is 110 kV v daha yüks k g rginlikli transformatorlarda istifad edilir. 6(10) kV g rginlikli transformatorlarda sınaqlar zamanı ya ın de ilm g rginliyi 18 – 25 kV/mm arasında ola bil r. Transformator ya ını bir izolyasiya mayesi kimi xarakteriz ed n sas göst ricil r onların elektrik möhk mliyi v dielektrik itkil ridir. Ya transformatorlarda yüks k temperatur raitind i l diyind n, bu halda lam (çöküntü), tur uluq, kondensasiya suyu v s. kimi madd l r m l g lir. lam transformatorun daxilind dolaq v izolyasiya üz rin çök r k istilik ötürm ni ç tinl dirir, elektrik izolyasiyasını pozur v q zalara s b b olur. Tur ular metal hiss l rin korroziyasına v b rk izolyasiyanın da ılmasına s b b olur. Ya ın t rkibin kondensasiya yolu il daxil olan su, onun elektrik möhk mliyini azaldır. Ya ın t rkibind olan suyun kiçik bir miqdarı da (m s l n, 0,03%-i) ya ın elektrik möhk mliyini k skin olaraq azaldır. Transformator ya larının sas keyfiyy t göst ricil ri a a ıdakılardır: a) oksidl m y qar ı davamlılıq; _________________Milli Kitabxana__________________ 439
b) n mliyin olmaması; v) mexaniki qarı ıqların olmaması; q) donma temperaturasının a a ı olması D yi n elektrik sah sind enerji itkil ri, qism n transformator ya ının dielektrik itkil rini xarakteriz edir. Bel likl , ya ın kimy vi v elektrik sınaqları onun v ziyy tini qiym tl ndirm y imkan verir ba ver n nasazlıqları a kar edir. Lakin bu yolla z d l r xeyli artdıqdan sonra a kar olunur. Ona gör keç n sınaqların n tic l ri q na tb x olsa da, növb ti profilaktik sınaqların müdd ti çatmamı dan avadanlı ın sıradan çıxması ba verir. Ya doldurulan aparatlarda izolyasiyanın köhn lm si a a ı sür tl keçir. Ona gör ya da olan qusurlar vaxtında a kar edildikd böyük da ıntının qar ısını almaq mümkün olur. Ya la hopdurulma texnoloqiyasına gör , aktiv hiss l r 3-5 saat müdd tind vakuum raitind saxlanılır, sonra ya ı bo aldaraq, yen 2 saat vakuumda saxlanılır. Aktiv hiss ni transformator bakında yerl dirm zd n vv l, onun açıq havada qalma müdd ti 24 saatdan çox olmamalıdır. Aktiv içliyi transformator bakının iç risin montaj ed r k, çıxı ları birl dirir, üst qapa ını ba layırlar. Bundan sonra transformator bakına ya doludurulur. 110 kV - a q d r transformatorun ya la doludurulması vakuumsuz, 150 kV - dan yüks k g rginlik transformatorlarının ya la doldurulması vakuum raitind aparılır.
Ya v elektrokarton qatlarından t kil olunmu izolyasiyada elektrik g rginliyi il çox yükl nmi sah dola a yaxın olan birinci ya aralı ıdır. G rginliyiin t sir müdd tind n asılıl olaraq, s naye tezlikli daxili ifrat g rginlikl rd v ya impuls g rginlikl rind ya -baryer izolyasiyasında qısa müdd tili elektrik möhk mliyi meydana çıxır. B rab r eletrik sah sind ya v baryerd elektrik sah g rginlikl ri a a ıdakı nisb tl rd paylanır: bar
ya bar E E (16.1.1)
burada, bar= 4,2;
ya =2,2 kimi q bul edildikd , 8 , 1
bar yag E E olur. Ya ın elektrik möhk mliyi, hopdurulmu ka ızın elektrik möhk mliyind n 3-4 d f kiçikdir. Ona gör ya -baryer izolyasiyasının elektrik möhk mliyinin pozulması z if yerd n- xüsusi il d birinci ya aralı ından ba layır. Ya kanalı de ildikd , oradan keç n c r yan, baryerin sa lam yerin çatdıqda böyük müqavim tl rastla ır v de ilm kanalı k silir. Bel de ilm qismi bo alma adlanır. Bu bo almada meydana çıxan elektrik yükl ri (10 -7 10 - 6 )Kl olduqda, bu normal i çi qismi boa lmada alınan yükl rd n 1000 d f çox _________________Milli Kitabxana__________________ 440
olur. Ya ın de ilm si zamanı ayrılan enerji v istilikl ba lı b rk izolyasiyada elektrik möhk mliyini azaldan defektl r meydana çıxır. Bu defektl r qismi bo alma müdd ti v intensivliyi artdıqca artırlar. Zaman keçdikc bu defektl r inki af ed r k, ka ız qatının d rinliyin v izolyasiyanın s thin yayılır v onların kömürl mi izl ri qalır. Bu izl r 'dendritl r' deyilir. Izolyasiyaının istismarı v sınaqları zamanı bu kild defektl r artır. Ona gör ya -baryer izolyasiyasının qısa müdd tli elektrik möhk mliyi sas n, ya kanalının de ilm g rginliyin aiddir. Bu g rginlik ya -baryer izolyasiyasının möhk mliyini t yin edir.
Deyildiyi kimi, transformatorun sas izolyasiyasında ilk olaraq birinci ya kanalı de ilir. Dola a 5 16 mm yaxın m saf d seçil n birinci ya kanalı, dolaqla elektrokarton baryer arasında yerl ir. Elektrik sah sin paralel v kanal istiqam tind olan sah qeyri- b rab rdir. Dolaq sar ılarının s thind ki maksimal elektrik sah g rginliyi, ya kanalının ortasında olan ESG-d n böyükdür: ya kamorta E E s d ) 5 , 1 2 , 1 ( . max
(16.1.2) Transformator v reaktorların dolaq sar ıları s thi emal lakla izolyasiya edilmi v bunun üstünd n lav olaraq hopdurulmu ka ız sar ı izolyasiyasına malik naqill rd n ibar tdir. Ba qa sözl yüks k g rginlikli transformatorun iç risind ya la bir ba a t mas ed n çılpaq keçirici olmur. Sar ı zamanı dolaq uclarında iti çıxıntıların olmaması da vacibdir. Lakin h r- halda ya kanalının de ilm si, sar ıların küncünd olan naqilin s thind n ba layır. Baryerl r arası ya kanallarının elektrik möhk mli birinci ya kanalının elektrik möhk mliyiind n 1,5 d f böyük olur. Yüks k g rginlik _________________Milli Kitabxana__________________ 441
transformatorlarında ya kanalının elektrik möhk mliyi YG sar ısının küncünd n izolyasiya baryerin q d r ged n qüvv x tti üzr meydana çıxan orta sah g rginliyind n asılıdır. Elektrik sah g rginliyinin bu qiym tl ri, dola a yaxın bc m saf sind elektrik sah si üçün yazılmı a a ıdakı formulalardan hesablana bil r:
ya ya kar 1 (16.1.3)
burada l l – seçilim qüvv x ttinin boyu; E ya – qüvv x ttinin ayrı-ayrı nöqt l rind ya kanalının elektrik sah g rginlikl ridir. Ilk yaxınla mada elektrik sah g rginliynin paylanması m lum olmadı ı halda, ya kanalının elektrik möhk mliyi dola ın ortasında olan sah g rginliyin gör hesablanır. Bu zaman dolaq sar ılarının s thind ki qeyri- hamarlıq n z rd n atılır. Ba qa sözl , dolaqlar iç-iç olan koaksial bir silindrik s th kimi q bul edilir. Bu üsulla hesablanmı ya kanalının elektrik möhk mliyi dola ın hündürlüyü boyu eletrik sah sinin paylanmasının t siri il yenid n d qiql dirilir. Dolaq ekvipotensiallı elektrod kimi götürül r k ya kanalında radius üzr orta sah g rginliyi v h min kanaldakı g rginlik dü güsü – ya
, t tbiq olunan g rginliy gör hesablanır. Ya kanalları v dig r izolyasiya qatlarında g rginlik dü gül ri qatların tutumlarına t rs müt nasib olaraq t yin edilir: n i i C C U U 1 / 1 / 1 ya ya
(16.1.4) burada U – dola ın orta hiss sind ya -baryer izolyasiyasına dü n g rginlikdir, C ya – dola ın vahid uzunlu una dü n ya kanalının tutumudur, C i – birinci ya kanalı il ardıcıl olan dig r ya kanalları v baryerl rin tutumlarıdır; n – izolyasiya qatlarının c midir.
(16.1.4.) formulasına daxil olan tutumlar a a ıdakı kimi hesablanır. 1 0 0 0 1 / 2 , / 2 i i i r r C r r C ln ln ya ya (16.1.5) r 0 – daxili dola ın xarici radiusu, r i – i qatlarının xarici radius-ları, ya – ya ın
dielektriki nüfuzluluqları kimi q bul edildikd , _________________Milli Kitabxana__________________ 442
Birinci ya kanalının ortasında, radius üzr ESG üçün a a ıdakı fomulanı yazmaq olar: 0 1
r r r U E or yaf yafkr ln
(16.1.6)
burada r or1 – birinci ya kanalının ortası üçün radiusdur. (16.1.4) v (16.1.6) formullarını birlikd h ll etdikd ya kanalında ESG-yi üçün a a ıdakı ümumi ifad ni almaq olar: n i i i i or r r r U E 1 1 1 ln 1 ya ya kr
(16.1.7)
Fiziki modell m v ya -baryer izolyasiyasının sınaqları zamanı ya kanalının de ilm si, qismi bo alma akustikası v ya de ilm anında meydana çıxan ultras s r qsl nm l rini qeyd ed n cihazlarla t yin edilir. Ya kanalının elektrik möhk mliyi onun qalınlı ı kiçildikc artır. kil 16.1.3-d de ilm ESG-nin ya kanalının qalınlıqlarından asılılıqları verilmi dir. Qrafikl rd verilmi ESG-ri, bir d qiq lik s naye tezlikli g rginlikl rl aparılan sınaqlarda alınmı dır. De ilm d ESG-yi (16.1.3) inteqralı v ya ya kanalının ortası üçün olan (16.1.6) formulası il hesablanır. Ya kanalına t sir ed n bütün g rginlikl r üçün, kanalın de ilm g rginliyinin onun qalınlı ından olan asılılı ı a a ıdakı kimi yazılır: 37 , 0 ya .kan.de kan yag AS (16.1.8) burada ya kanalının eni sm-l , alınan ESG-y is kV/mm-l göst rildikd , A msallarının qiymt l ri müxt lif sınaq g rgilnikl ri üçün a a ıdakı kimi olacaqdır: bir saatlıq 50Hz tezlikli g rginlikd 7,5; bir d qiq lik s naye tezlikli g rgilnik üçün 9,2; kommutasiya impuls g rginliyi üçün 16; atmosfer impuls g rginliyi üçün 23-dür. 0,05 ehtimallı de ilm d minimal ESG-ri üçün A msalları uy un olaraq 6,5; 7,2; 13,8 v 20 qiym tl rini alır.
_________________Milli Kitabxana__________________ 443
k. 16.1.3. Ya kanalının elektrik möhk mliyi. 1 – orta, 2 – minimal v 3 – buraxıla bil n elektrik sah g rginlikl rinin yril ri Impuls
g rginlik t sir etdikd elektrik möhk mliyi impuls msalı il hesablanaraq n z r alınmalıdır: de 50 zd de imp
U U k imp 2
(16.1.9) burada U de imp – impuls t siri olan de ilm g rginliyidir, 2
– s naye tezlikli 1 d qiq lik de ilm g rginliyinin amplitud qiymt idir. k imp –
msalı impulusun növü, onun müdd ti v izolyasiya konstruksiyasından asılı olur. A msalının yuxarıda verilmi qiym tl rind n aydın olur ki, kommutasiya impulsları üçün k
Transformatorların uzununa izolyasiyasına sar ılar v sar aclar arası, eyni bir dola ın qatlar arası izolyasiyasına i çi rejiml rd çox da böyük g rginlik dü mür. M s l n, i çi rejiml rd iki qon u sar ılar arasına 30 50 V g rginlik dü ür. Uzununa izolyasiyada n böyük g rginlik dik c bh li impuls t sirl rind olur. k. 16.1.5-d transformator dola ında, impuls dal asının t siri il meydana çıxan elektromaqnit prosesl rini analiz ed n v z sxemi göst rilmi dir. Göründüyü kimi, v z sxemind sar ılar arası v gövd y n z r n t yin olunmu m xsusi induktivlik - L v K (uzununa) v C (enin ) tutumlar i tirak edirl r. Dik c bh li impulslar t sir etdikd , dola ın induktivliyi çox böyük müqavim t yaradır. Ona gör , impuls t tbiq edil n ilk anlarda
_________________Milli Kitabxana__________________ 444
c r yan, tutum dövr sinin daha kiçik olan müqavim tl rind n axacaqdır. k. 16.1.5-d impuls t tbiq edildiyi ilk anlar üçün dola ın tutum elementl rind n ibar t olan elektrik v z sxemi verilmi dir. Sxemd n göründüyü kimi, dola ın uzunlu u boyu axan c r yanlar eyni deyildir ( k. 16.1.5-d oxlarla göst rilmi dir). Dola ın vv lind n sonuna getdikc enin (C-d n) v uzununa (K-dan) keç n tutum c r yanları azalır. k. 16.1.4. Ildırım impulsu ifrat g rginlik dal asının t siri üçün hesabat v z sxemi.1 – ba lan ıc g rginlik; 2 – son g rginlik paylanması; L – induktivlik; C – dola ınvahid uzunlu unun yer n z r n tutumu; K-sar ılar v sar aclar arası uzununa tutum Dolaq impuls g rginlikl r üçün paylanmı parametrli sistem oldu undan orada c r yan v g rginlik h m zamana h m m saf y gör d yi ir [52]. Dola ın uzunlu unu, onun oxu istiqam tind vv lind n sonuna i ar l s k, sabit impuls t siri il c r yan v g rgtnliyin zaman v m saf y gör d yi m si mü ahid edilir. Sıfır ba lan ıc rtind h min d yi m a a ıdakı ifad il yazılır:
2 2 2 (16.1.11) burada =LCp
sonu qısa qapanmı v açıq olan hallar üçün, h ll ed r k a a ıdakı ifad l ri almaq olar:
_________________Milli Kitabxana__________________ 445
- qısa qapanmı halda, sh x sh U U 0 (16.1.12) -sonu açıq olan halda, ch x ch U U ) ( 0 Yüklə 4,73 Mb. Dostları ilə paylaş:
|