OTCF/SR – стандартный емкостный трансформатор напряжения (ЕТН) с релейной точностью от 72,5 кВ до 765 кВ. В электрических системах высокого напряжения они применяются для передачи сигналов в измерительные устройства и реле защиты. Кроме того, OTCF могут использоваться для обеспечения ВЧ-связи по ЛЭП.
ЕТН компании Grid Solutions обладают очень высокой надежностью. По результатам накопленного опыта за последние несколько десятилетий разработок, созданы прочные и надежные устройства. Они отвечают самым высоким стандартам и требованиям. Оборудование изготавливается с использованием самых современных технологий для пропитки изоляции. При этом основная изоляционная конструкция такого трансформатора – конденсаторная колонна. Она состоит из равномерно установленных емкостных элементов. А это позволяет создать высокое волновое сопротивление вне зависимости от формы волны перенапряжения.
Целостность изоляции ЕТН обеспечивается тем, что металлический сильфонный узел герметично отделяет масло от атмосферных явлений.
Внешняя изоляция обеспечивается фарфоровой оболочкой и координируется конденсаторной колонной. Она состоит из практически одинаковых элементов. Это дает осевое однородное распределение напряжения от фазы к земле. В емкостных элементах использованы смешанные диэлектрические материалы. Они состоят из перемежающихся слоев полипропиленовой пленки и крафт-бумаги. Слои крафт-бумаги служат в качестве капиллярного средства, обеспечивающего однородную пропитку синтетическим мослом.
Электромагнитное устройство располагается в маслонаполненном баке в основании конденсаторной колонны. Минеральное масло используется в качестве изолирующей среды вместо воздуха. Это позволяет значительно повысить изоляционные и теплопередающие характеристики. Применение маслонаполненных баков основания устраняет необходимость в нагревателях в соединительной коробке вторичных обмоток. Эта зона нагревается за счет передачи тепла от изолирующего масла. Так обеспечивается более надежная и эффективная система изоляции.
Мы используем изоляционные масла с превосходными характеристиками электрической прочности, старения и газопоглощения. Синтетическое масло, используемое в конденсаторных блоках, обеспечивает предельно низкий частичный разряд при высоких номинальных уровнях напряжения возникновения/гашения разряда.
Масло, используемое для электромагнитного устройства, представляет собой нафтеновое минеральное масло повышенного качества. Масло фильтруется, подвергается вакуумной сушке и дегазации на специальном оборудовании. Оно не содержит полихлорированных бифенилов.
Конденсаторная колонна представляет собой делитель напряжения. Она обеспечивает пониженное напряжение на промежуточном вводе для заданного уровня, прикладываемого на вывод первичной обмотки.
Конденсаторная колонна – это конструкция из множества конденсаторов. Каждый блок заключен в отдельном изоляторе.
Со стороны верхней конденсаторной сборки располагается литая алюминиевая крышка, снабженная алюминиевым контактом. Держатель для монтажа ВЧ-заградителя в верхней части емкостного трансформатора может оборудоваться дополнительным (и съемным) высоковольтным выводом.
Конденсаторные блоки механически соединяются друг с другом посредством крепежа из нержавеющей стали. Он проходит сквозь коррозионно-стойкую оболочку из алюминиевого сплава. Механическое соединение также обеспечивает электрический контакт между конденсаторными блоками. Это облегчает монтаж емкостного трансформатора напряжения в полевых условиях.
Каждый конденсаторный блок герметичен. Сохранность масла обеспечивается мембраной из нержавеющей стали (компенсационным сильфоном). Она сохраняет герметичность устройства при тепловом расширении и сжатии масла. Конденсаторные блоки работают в независящем от давления режиме в очень широком диапазоне температуры внешней среды.
Конденсаторная колонна состоит из последовательностей емкостных элементов. Диэлектрические прокладки представляют собой комбинацию крафт-бумаги с полипропиленовой пленкой. Соотношение бумаги/пленки тщательно подбирается для обеспечения постоянной емкости в широком диапазоне температур. Алюминиевые электроды навиваются с высокой томностью на станках с микропроцессорным управлением. Емкостные элементы соединяются с низкоиндуктивными лужеными медными контактами.
Сборные элементы колонны гидравлически сжимаются и обвязываются пропитанной эпоксидной смолой лентой из стекловолокна. При этом достигается оптимальный коэффициент заполнения при обеспечении требований по емкостному сопротивлению и циркуляции масла. После сборки в изоляторе конденсаторные блоки по отдельности подвергаются вакуумной сушке в печи, а затем пропитываются специально обработанным синтетическим маслом.
Электромагнитное устройство понижает промежуточное напряжение, подаваемое делителем напряжения, до уровня, приемлемого для подачи к реле и проведения измерений.
Последовательно подключенное реактивное сопротивление устраняет фазовый сдвиг, возникающий в процессе трансформации напряжения в емкостном делителе. Ряд внутренних отпаек используется при заводских регулировках точности и фазового угла с обеспечением оптимальных рабочих характеристик. Защита от перенапряжения достигается за счет разрядника, параллельно соединяемого с последовательно подключенными реактивными сопротивлениями.
Собственное емкостное сопротивление ЕТН и наличие стального сердечника в электромагнитном устройстве требуют подавления феррорезононса. Устройство подавления феррорезонанса содержит дроссель с насыщением, который действует как переключатель. Это обеспечивает полное сопротивление при нормальных условиях, включая демпфирующий резистор на вторичной обмотке при заданном напряжении и отключая демпфирующую нагрузку, когда напряжение нормализуется.
Использование принципа чувствительного к напряжению переключения обеспечивает эффективное подавление феррорезонанса без использования в устройстве тяжелой постоянно подключенной стабилизирующей нагрузки вторичной цепи, что значительно улучшает точность и переходные характеристики емкостного трансформатора напряжения. Необходимость в регулировке устройства в полевых условиях отсутствует.
Электромагнитное устройство помещено в алюминиевый бак с крышкой также из алюминиевого сплава. Бак заполнен специально обработанным минеральным маслом и герметично закрыт относительно окружающей среды. Уровень масла легко контролируется через смотровое окошко, расположенное в задней части бака. В процессе всего срока службы устройства необходимость в работах, связанных с поддержанием эксплуатационных свойств масла, отсутствует. В баке предусмотрена пробка для слива масла.
Когда емкостной трансформатор напряжения оснащается оборудованием для ВЧ-связи, в соединительной коробке предусматривается внешний заземлитель и вывод для подключения аппаратуры ВЧ-связи. Оборудование включает в свой состав дроссель и разрядник. В случае применения заземлителя в баке устанавливаются дополнительные дроссель и разрядник для предотвращения потери сигнала, когда заземлитель замкнут.
Соединительная коробка очень вместительная, и в ней можно расположить все необходимые контакты. Вторичные обмотки электромагнитного устройства выведены из бака через уплотнительный блок масло/воздух и подключены к отдельным клеммным колодкам. Зона соединительной коробки вторичных обмоток подогревается за счет тепла, поступающего со стороны маслонаполненного бака. Это предотвращает образование конденсата в соединительной коробке и устраняет необходимость в специальных нагревателях. Предусмотренная алюминиевая сальниковая панель обеспечивает ввод кабелей пользователя.
Необходимость подавления коронного разряда учтено в устройстве и конструкции всех частей емкостного трансформатора напряжения. Для обеспечения необходимых изоляционных характеристик устройства на напряжение 245 кВ и выше оборудуются алюминиевым электродом.
Конструкция трансформаторов OTCF рассчитана на срок службы 30 лет. Но благодаря прочной конструкции и консервативному устройству изоляции, этот срок значительно перекрывается.
Предлагаемые трансформаторы практически не требуют технического обслуживания: масло герметично изолировано от воздуха с использованием мембранного устройства из нержавеющей стали, и все внешние части выполнены из коррозионностойких материалов.

