В концепции дизайна фарфоровых втулок трансформатора приоритетом является обеспечение безопасной и стабильной работы энергосистемы, интеграция множества требований к производительности, связанных с электрическими, механическими и экологическими аспектами, а также обеспечение высокой надежности и длительного срока службы. Его конструкция не только фокусируется на основных функциях изоляции, но также подчеркивает возможности комплексной защиты в сложных условиях эксплуатации.
Основные концепции дизайна
Электрическая прочность и надежность изоляции. В качестве критического изоляционного барьера между выводами трансформатора и внешними цепями фарфоровый ввод должен обладать достаточной электрической прочностью, чтобы выдерживать нормальное рабочее напряжение и кратковременные высокие напряжения, такие как удары молнии и коммутационные перенапряжения. Чтобы оптимизировать распределение электрического поля и предотвратить несчастные случаи с частичным разрядом и перекрытием, часто используется конструкция юбки для увеличения пути утечки, а радиальная гомогенизация электрического поля достигается за счет технологии выравнивания емкости.
Механическая прочность и структурная стабильность. Под действием внешних сил, таких как ветровые нагрузки, землетрясения и натяжение проводников, фарфоровая втулка должна сохранять структурную целостность. При проектировании необходимо проверить корневой изгибающий момент и модуль изгибающего сечения, чтобы гарантировать, что высокопрочный фарфоровый материал-выдерживает указанную нагрузку. Например, изгибающая нагрузка в верхней части вводов для уровней напряжения 110 кВ и выше должна быть больше или равна 4000 Н, а смещение во время испытаний не должно превышать 1 мм. Одновременно процессы изостатического прессования и точного шлифования обеспечивают концентричность и герметичность.
Термическая стабильность и эффективность рассеяния тепла. Во время короткого-замыкания ввод должен выдерживать воздействие высоких-температур, вызванных мгновенным сильным током. Хорошая термическая стабильность предотвращает растрескивание или старение изоляционных материалов из-за термического напряжения. В новых конструкциях, таких как конструкции со встроенными водяными каналами, для охлаждения используется деионизированная вода, непосредственно контактирующая с токоведущим проводником, что значительно повышает эффективность рассеивания тепла и снижает риск локального перегрева.
Герметизация и адаптация к окружающей среде. Фарфоровые втулки должны эффективно изолировать внутреннее изоляционное масло трансформатора от внешней среды, предотвращая проникновение влаги и утечку масла. Качество уплотнительной резиновой прокладки имеет решающее значение; Плохие уплотнения являются одной из основных причин впитывания влаги и повреждений изоляции. Кроме того, для особых условий, таких как большая высота и сильное загрязнение, при проектировании будет выбрана конструкция в форме -зонтика-, устойчивая к загрязнениям, или высотная фарфоровая втулка,-для повышения адаптивности.
