Емкостный трансформатор напряжения

(51) 01 27/42 (2006.01) 01 15/04 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат достигается тем, что предложен емкостный трансформатор, содержащий электромагнитное устройство,включающее промежуточный трансформатор,реактор и противорезонансный демпфер, помещенный в бак из коррозионностойкого материала и залитый трансформаторным маслом, емкостный делитель напряжения, который, в зависимости от класса напряжения, состоит из одного, двух или трех конденсаторов, представляющих из себя плоские секции из пленки и аллюминиевой фольги, залитые диэлектрической жидкостью, помещенные в фарфоровый корпус,оборудованных узлом взрывобезопасности, отличающийся тем, что узел взрывобезопасности конденсатора емкостного делителя, состоит из внутреннего сильфона,выполненного в виде герметичного сосуда с рифлеными стенками, находящегося внутри фарфорового корпуса и внешнего сильфона,покрытого кожухом, расположенного снаружи конденсатора, объединенного с его верхней крышкой, причем внутренний объем внешнего сильфона объединен с внутренним объемом конденсатора. В случае внутреннего короткого замыкания выходит из строя только делитель, при этом не происходит его разрушения и образования опасных осколков, а также выплесков жидкости.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности для преобразования высокого напряжения (уровня высоковольтных линий электропередач) в стандартное низкое напряжение,которое используется для измерения и учета, защиты и контроля высоковольтной энергосистемы и для обеспечения высокочастотной связи по линям электропередач, выступая в роли конденсаторов связи. Техническим результатом изобретения является двухступенчатое снижение сверхдопустимого внутреннего давления, предотвращение образования опасных осколков, а также выбросов жидкости и газа. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности для преобразования высокого напряжения (уровня высоковольтных линий электропередач) в стандартное низкое напряжение,которое используется для измерения и учета, защиты и контроля высоковольтной энергосистемы и для обеспечения высокочастотной связи по линям электропередач, выступая в роли конденсаторов связи. Емкостной трансформатор напряжения подразделяется на четыре основные разновидности по номинальному напряжению на 110, 220, 330 и 500 кВ. Известны емкостные трансформаторы напряжения вышеуказанных разновидностей фирмы. Известный емкостный трансформатор фирмывключает электромагнитное устройство,представляющее собой промежуточный трансформатор, реактор и противорезонансный демпфер,помещенный в бак из коррозионностойкого материала и залитый трансформаторным маслом, емкостной делитель,который, в зависимости от класса напряжения,состоит из одного, двух или трех конденсаторов,представляющих из себя плоские секции из пленки и аллюминиевой фольги, залитые диэлектрической жидкостью и помещенные в фарфоровый или полимерный корпус для компенсации теплового расширения жидкости, каждый конденсатор оборудован специальным расширительным бачком из нержавеющей стали, позволяющим жидкости расширяться и сжиматься в зависимости от температуры окружающего воздуха,бачок находится снаружи конденсатора в верхней его части и закрыт защитным кожухом, с внутренним объемом конденсатора бачок сообщается через узкую трубку, расширительный бачок также играет роль защиты от взрыва(////800.) Недостатком известного устройства является недостаточное обеспечение взрывобезопасности. Взрыв возникает в результате превышения допустимого внутреннего давления, это давление,как правило, вызывается газами, выделяющимися при старении диэлектрической жидкости или внутреннем коротком замыкании. При превышении допустимого внутреннего давления,бачок прокалывается специальной иглой теряет герметичность и стравливает накопившиеся газы в атмосферу, предотвращая разрушение фарфоровой покрышки, однако, данный бачок соединен с внутренним объемом конденсатора трубкой очень малого диаметра (порядка 5-7 мм) и в случае лавинообразного нарастания давления, как всегда бывает при коротком замыкании, неспособен быстро пропустить весь объем газа образующегося при разложении пропитывающей жидкости электрической дугой. Задача, решаемая изобретением заключается в создании взрывобезопасного емкостного трансформатора напряжения. Техническим результатом является двухступенчатое снижение сверхдопустимого внутреннего давления, предотвращение образования опасных осколков, а также выбросов жидкости и газа. Технический результат достигается тем, что предложен емкостный трансформатор, содержащий электромагнитное устройство,включающее промежуточный трансформатор,реактор и противорезонансный демпфер, помещенный в бак из коррозионностойкого материала и залитый трансформаторным маслом, емкостный делитель напряжения, который, в зависимости от класса напряжения, состоит из одного, двух или трех конденсаторов, представляющих из себя плоские секции из пленки и аллюминиевой фольги, залитые диэлектрической жидкостью, помещенные в фаорфоровые или полимерные корпуса оборудованных узлом взрывобезопасности,отличается тем, что узел взрывобезопасности конденсатора емкостного делителя, состоит из внутреннего сильфона, выполненного в виде герметичного сосуда с рифлеными стенками,находящегося внутри фарфорового корпуса и внешнего сильфона,покрытого кожухом,расположенного снаружи конденсатора,объединенного с его верхней крышкой, причем внутренний объем внешнего сильфона объединен с внутренним объемом конденсатора. На фиг.1 представлен общий вид емкостного трансформатора на 110 кВ, на фиг.2 изображен разрез верхней части делителя (конденсатора) содержащий узел взрывобезопасности, на фиг.3 разрез бака электромагнитного устройства Емкостный трансформатор напряжения состоит из электромагнитного устройства 1, включающего промежуточный трансформатор 2, реактор 3,противорезонансный демпфер 4, помещенный в бак 5 из коррозионностойкого материала и залитый трансформаторным маслом, емкостного делителя напряжения 6, включающего бумажно-пленочные секции емкостного элемента(пакета) 7,пропитанные диэлектрической экологически безопасной жидкостью и собранные в пакеты необходимой емкости и размещенные в фарфоровый корпус 8, с узлом взрывобезопасности,состоящим из внутреннего сильфона 9,представляющего собой герметичный сосуд из тонкой нержавеющей стали, имеющий рифленые стенки для возможности изменять объем,заключенного внутри фарфорового корпуса 8 и внешнего сильфона 10 расположенного в верхней части делителя 6 и конструктивно объединенного с его верхней крышкой, внутренний объем внешнего сильфона 10 объединен с внутренним объемом делителя 6, что обеспечивает свободный обмен жидкостью, внешний сильфон 10 закрыт кожухом 11. Емкостный трансформатор напряжения работает следующим образом В штатном режиме комбинированный узел взрывобезопасности обеспечивает компенсацию теплового расширения пропитывающей жидкости при изменении температуры трансформатора,происходит изменение объема пропитывающей жидкости бумажно-пленочных секций емкостного элемента(пакета) 7,при отрицательных температурах объем уменьшается, при плюсовых увеличивается. Если не компенсировать эти изменения объема, то при отрицательной температуре возможно оголение верха пакета 7 и его последующий пробой, а при высокой плюсовой температуре возможно повреждение фарфорового корпуса 8, вследствие давления расширившийся жидкости, узел взрывобезопасности, включая внутренний сильфон 9 и внешний сильфон 10,исключает эту возможность, за счет изменения объема обоих сильфонов и компенсации опасного давления или разрежения в связи с малой механической жесткостью элементов узла, он быстро реагирует на изменение давления и внутри делителя 6 обеспечивает постоянное давление примерно равное атмосферному. В случае внутреннего короткого замыкания узел взрывобезопасности работает следующим образом короткое замыкание сопровождается пробоем диэлектрической пропитывающей жидкости и пакета 7 и мгновенным выделением большого объема газа и существенным тепловым расширением жидкости, на первой ступени срабатывает внутренний сильфон 9, так как имея очень тонкие стенки и малую жесткость, под воздействием давления он схлопывается, поглощая избыточное давление и предотвращая его воздействие на фарфоровый корпус делителя 6,следующая ступень - внешний сильфон 10 на него приходится давление не поглощенное внутренним сильфоном 9, так как он также изготовлен из тонкой стали и имеет малую жесткость, то под воздействием давления он очень быстро расширяется, а затем, когда достигает предела высоты, разрывается, стравливая жидкость и газ в атмосферу, для увеличения скорости передачи давления жидкости внутри делителя 6 во внешний сильфон 10, переходное отверстие между ним и внутренним объемом делителя 6 выполнено максимально близким по размеру к внутреннему диаметру канала фарфорового корпуса 8, сильфон закрыт кожухом 11, поэтому разлета жидкости и газа не происходит и опасность поражения оборудования или персонала отсутствует. Таким образом, несмотря на выход самого делителя из строя, не происходит его разрушения и образования опасных осколков, а также выплесков жидкости. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Емкостный трансформатор напряжения,содержащий электромагнитное устройство,включающее промежуточный трансформатор,реактор и противорезонансный демпфер,помещенный в бак из коррозионностойкого материала и залитый трансформаторным маслом,емкостный делитель напряжения, который, в зависимости от класса напряжения, состоит из одного,двух или трех конденсаторов,представляющих из себя плоские секции из пленки и аллюминиевой фольги, залитые диэлектрической жидкостью, помещенные в фарфоровый или полимерный корпус,оборудованных узлом взрывобезопасности, отличающийся тем, что узел взрывобезопасности конденсатора емкостного делителя, состоит из внутреннего сильфона,выполненного в виде герметичного сосуда с рифлеными стенками, находящегося внутри фарфорового корпуса и внешнего сильфона,покрытого кожухом, расположенного снаружи конденсатора, объединенного с его верхней крышкой, причем внутренний объем внешнего сильфона объединен с внутренним объемом конденсатора.