Внутренняя и главная изоляция трансформаторов

Во внутренней изоляции трансформаторов применяются: сплошная твердая изоляция (между соседними витками, между расположенными вплотную изолированными проводниками отводов и т. д.), чисто масляные промежутки (между голыми отводами) и комбинированная изоляция, т. е. масляная изоляция в сочетании с твердой (главная изоляция обмотки, изоляция между катушками и др.).

Все виды главной изоляции силовых масляных трансформаторов можно разделить на три группы:

Маслобарьерная изоляция с бакелитовыми цилиндрами в качестве барьеров.

Маслобарьерная изоляция с мягкими цилиндрами из бумаги и электрокартона в качестве барьеров.

Бумажно-масляная изоляция, состоящая из бумаги, пропитанной маслом.

Достоинством маслобарьерной изоляции является более простая (по сравнению с бумажно-масляной) технология изготовления обмоток, изоляции, сборки активной части, ее сушки и пропитки маслом. Эти достоинства обусловили ее широкое распространение.

В отечественных сериях силовых трансформаторов главная изоляция обмоток — маслобарьерная. Ее электрическая прочность определяется в основном прочностью масляных промежутков и зависит от расположения изоляционных барьеров (цилиндров, угловых шайб) и от ряда конструктивных элементов.

В настоящее время разработаны конструкции усовершенствованной маслобарьерной изоляции с уменьшенным основным изоляционным промежутком—радиальным расстоянием между обмотками. Возможности маслобарьерной изоляции еще полностью не изучены и примеры ее использования свидетельствуют о том, что эти возможности велики и еще не исчерпаны. Так, автотрансформаторы 417 Мва 750/500 кв изготовлены с маслобарьерной изоляцией. Этот же тип изоляции используется в изготовляемых в СССР трансформаторах мощностью До 636 Med с рабочим напряжением 220—-330—500 кв. Ряд зарубежных фирм также широко и успешно применяют маслобарьерную изоляцию [Л. 21]. Однако рассмотрение данных мощных трансформаторов показывает, что их габариты и веса вплотную подошли к .пределам, определяемым нормами1 Железных дорог и характеристиками транспортеров. Поэтому дальнейшее увеличение мощности транспортабельной единицы возможно только при условии серьезного усовершенствования трансформатора, главным образом его изоляции.

Невозможность увеличения габаритов трансформаторов, с одной стороны, и недопустимость повышения напряженности в существующих конструкциях изоляции, с другой, являются теми факторами, которые сегодня практически ограничивают возможности использования существующих конструкций маслобарьерной изоляции для создания трансформаторов большей мощности.

Одним из перспективных видов изоляции (с точки зрения возможности увеличения мощности транспортабельного трансформатора) является бумажно-масляная изоляция. Однако она обладает рядом особенностей, которые вносят существенные изменения в конструкцию и технологию производства.

Применение бумажно-масляной изоляции в силовых трансформаторах позволяет уменьшить главные изоляционные расстояния примерно в 2 раза, что снижает потоки рассеяния, позволяет при заданной реактивности трансформатора уменьшить диаметр сердечника и обмоток, уменьшить их габариты и вес и, следовательно, дает возможность увеличить предельную мощность трансформаторов.

Бумажно-масляная изоляция требует значительного повышения технологической культуры производства, разработки и внедрения ряда новых технологических процессов. В целом процесс изготовления обмоток трансформаторов с бумажно-масляной изоляцией сложнее, чем трансформаторов с маслобарьерной изоляцией.