Высоковольтный трансформатор тока 220 кВ.
ВВЕДЕНИЕ
Мир стремительно развивается и совершенствуется, из–за чего электроэнергетике приходится меняться и подстраиваться под новые условия. Требования к электрооборудованию растут, ведь от его качества зависит безопасность и эффективность работы.
Трансформаторы тока являются основными измерительными устройствами в энергетике. Их устанавливают в такие места, где необходимо осуществить передачу сигнала приборам автоматизации, защитить реле, произвести определенные замеры и т.п. У измерительных аппаратов повышенные требования к надежности, на которую оказывает влияние используемые значения напряженности электрического поля в их составных элементах.
При расчёте изоляционных расстояний необходимо знать то, как распределяется электрическое поле в трансформаторе. Расчет электрических полей является одной из важных частей при проектирования высоковольтного трансформатора тока.
СОДЕРЖАНИЕРЕФЕРАТ2
СОДЕРЖАНИЕ3
ВВЕДЕНИЕ4
1 Обзорная часть6
1.1. Измерительный трансформатор тока6
1.2. Конструкция и характеристика аналогов6
1.3. Элегазовый трансформатор9
1.4. Масляный трансформатора тока12
1.5. Оптический (цифровой) трансформатора тока16
2 Выбор изоляционных промежутков22
2.1 Напряженность электрических полей22
2.2 Расчёт изоляционных промежутков23
2.2.1. Расчет допустимой напряженности23
3. Проектирование трансформатора тока27
3.1. Расчет основных характеристик трансформатора тока на 220 кВ27
3.1.1. Расчет разрядных напряжений для изоляционных промежутков27
3.1.2. Расчет длинны опорного изолятора27
3.2.2. Расчет внутренних изоляционных промежутков28
3.2. разработка модели трансформатора тока на 220 кВ29
3.2.1. Выбор опорного изолятора29
3.2.2. Выбор головки трансформатора тока29
3.2.3. Экран31
3.3. Конструирование модели32
4 Расчет напряженности электрического поля33
4.1. Методы расчета напряженности33
4.2. Расчет напряженности у спроектированного трансформатора36
4.2.2. Расчет напряженности электрического поля в области сильной неоднородности38
4.3 Расчет напряженности39
5 Альтернативные изоляционные смеси42
5.1. Варианты альтернативных сред44
5.1.1. Газовые смеси из воздуха, CO2 и N244
5.1.2. Газовые смеси Novec 4710 и Novec5110*перево основа47
5.2. Расчет параметров альтернативных сред51
5.2.1. Определение напряжённости у альтернативных сред52
5.2.2. Перерасчет изоляционных расстояний у ТТ53
5.2.3. Изменение давления в изоляционной среде54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
M. Rabie and C. M. Franck, "Assessment of eco-friendly gases for electrical insulation to replace the most potent industrial greenhouse gas SF6," Environmental science & technology, vol. 52, no. 2, pp. 369-380, 2018. [1-fri]
Агафонов Г.Е., Бабкин И.В., Берлин Б.Е. и др. Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией/ Под ред. Ю.И. Вишневского.: Энергоамиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 2002. – 728с;
ГОСТ 55195-2012 Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции – 47с;
Русин Ю.С. Расчет электромагнитных систем.: Энергия, 1968 – 75 с;
Высоковольтный трансформатор тока: пат. 154 095 Рос.Федерация: МПК H01F 38/00
Афанасьев В.В., Адоньев Н.М., Жалалис Л.В. и др. Трансформаторы тока..: Энергия, 1989. – 202 с;
ГОСТ 7746-2015 Трансформаторы тока. Общие технические условия - 43с;
Александров Г.Н., Афанасьев И.И., Борисов В.В. и др. Электрические аппараты высокого напряжения.: Изд-во СПбГТУ, 2000. – 503 с;
Трансформаторы тока. Справочник покупателя, ОАО “Свердловский завод трансформатора тока”, 2018;
Измерительные трансформаторы наружной установки. Справочник покупателя, ООО “АББ”, 2018;
Технический каталог элегазового оборудование. ЗАО “ЗЭТО”
Высоковольтные элегазовые трансформаторы тока 35-750 кВ. Справочник покупателя, ООО “АББ”, 2018;
Трансформаторы тока элегазовые серии ТРГ-УЭТМ на напряжение 35, 110, 220 кВ. Каталог продукции, ООО “Эльмаш (УЭТМ)”, 2018;
Стоимость самого трансформатора не сильно превышает стоимость трансформаторов тока по рынку, но работа ЦТТ без дополнительного оборудования невозможно. По имеющемся данным полный комплект для оптического трансформатора составляет порядка 5 млн. с НДС, что не рентабельно по сравнению со стоимостью других трансформаторов тока.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что ЦТТ может стать ведущей силой в недалеком будущем, если большая часть подстанции перейдет на цифровизацию, в остальном большими плюсами обладают элегазовые трансформаторы.
Наименование параметров TОГФ – 220 TРГ – 220 TG – 220 TG – 245 ТТЭО – 220
ЗЭТО
(элегаз) УЭТМ
(элегаз) Hyee
(элегаз) АВВ
(масло) ООО НПО «ЦИТ»
(оптоволокно)
1 Номинальное напряжение, кВ 220 220 220 220 220
2 Наибольшее рабочее напряжение, кВ 252 252 252 252 252
3 Испытательное напряжение промышленной частоты, кВ 460 46