2.2 Описание конструкции и параметров элегазовых трансформаторов тока серии трг

Элегазовый трансформатор тока серии ТРГ (завод изготовитель ЗАО «Энергомаш Екатеринбург») представляет собой конструкцию, в верхней части которой расположен металлический корпус, закреплённый на опорном изоляторе (см. Приложение 1; 2; 3). Изолятор, в свою очередь, закреплён на основании, в котором находится коробка выводов вторичных обмоток. В металлическом корпусе закреплена первичная обмотка и ее выводы, внутри корпуса размещаются вторичные обмотки. Внутренние полости корпуса и изолятора заполнены изолирующим газом. Конструкция первичной обмотки позволяет получить различные коэффициенты трансформации при изменении количества витков путем последовательно-параллельного соединения секций первичной обмотки. Возможно изготовление трансформаторов тока без переключения с одним коэффициентом трансформации. Вторичные обмотки помещены в электростатические экраны, с целью выравнивания внутреннего электрического поля. Схема вторичных обмоток с количеством выводов - 11 представлена в Приложении 4 (Принципиальная схема электрических соединений вторичных обмоток и сигнализатора плотности). Магнитопровод вторичной обмотки для измерения изготовлен из нанокристаллического сплава, магнитопровод вторичной обмотки, для релейной защиты изготовлен из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали. Контроль давления газа производится с помощью сигнализатора плотности, имеющего температурную компенсацию. Сигнализатор плотности оснащён двумя парами контактов, что позволяет получать сигнал при двух значениях плотности (давления) газа и дистанционно осуществлять контроль давления газа (мониторинг давления изолирующего газа). Схема выдачи предупредительного и аварийного сигналов представлена в Приложение 4 (Принципиальная схема электрических соединений вторичных обмоток и сигнализатора плотности). В основании ТТ расположен клапан заполнения элегазом (изолирующим газом). При необходимости, имеется возможность пломбирования выводов вторичной обмотки для учета электроэнергии. Пломбирование осуществляется любым удобным способом. Для этого в конструкции трансформатора предусмотрены специальные места. В верхней части трансформатора тока расположено защитное устройство, которое соединяет внутренний газовый объем с атмосферой при значительном превышении внутреннего давления (например, при избыточном заполнении газом или внутреннем дуговом перекрытии), что делает аппарат взрывобезопасным. Повышенная надежность узлов уплотнения выводов вторичных обмоток обеспечивается многоуровневым лабиринтным уплотнением. Многократные испытания в камерах холода и накопленный опыт эксплуатации изделий с аналогичными уплотнениями подтвердили их полную герметичность, в том числе и при экстремально низких температурах окружающего воздуха изготавливаются методом высококачественной сварки на специализированном предприятии с использованием самых современных методов контроля герметичности. Все это обеспечивает низкий уровень утечек изолирующего газа - не более 0,5 % от общей массы в год.

Элегаз SF₆ , как изолирующая среда, является чрезвычайно химически инертным соединением. Элегаз так же очень слабо растворяется в воде и взаимодействует лишь с органическими растворителями. Соединение SF₆ распадается при температуре выше +1100 °С. Газообразные продукты распада элегаза ядовиты, и обладают резким, специфическим запахом. Элегаз не поддерживает горения и опасен для дыхания человека. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производственных помещений 5000 мг/м3. Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе - 0,001 мг/м3. Значительная диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает высокую степень изоляции при минимальных размерах и расстояниях, что позволяет уменьшить массу и габариты электротехнического оборудования. Применение элегаза позволяет при прочих равных условиях увеличить токовую нагрузку на 25 % и допустимую температуру медных контактов до +90 °С (в воздушной среде +75 °С) благодаря химической стойкости, негорючести, пожаробезопасности и большей охлаждающей способности элегаза. При увеличении давления электрическая прочность элегаза возрастает почти пропорционально давлению и может быть выше электрической прочности жидких и некоторых твёрдых диэлектриков.

Однако это преимущество становится недостатком элегаза при низких температурах по причине перехода его в жидкое состояние и потере изоляционных свойств, что определяет дополнительные требования к температурному режиму элегазового оборудования в эксплуатации. Температура сжижения элегаза при избыточном давлении (давлении заполнения оборудования) 0,3 МПа составляет – 45 °С, а при 0,5 МПа она повышается до - 30 °С. Таким образом, наибольшее рабочее давление и, следовательно, наибольший уровень электрической прочности элегаза в изоляционной конструкции ограничиваются возможностью сжижения элегаза при низких температурах.

С 2008 года трансформатор тока ТГФ-110 модернизирован и выпус­кается под маркой ТГФМ. Конструкция внутренней изоляции ТГФМ-110 базируется на уникальных изоляционных свойствах элегаза и специальной форме экранов, создающих практически однородное электрическое поле (см. Приложение 6, 7).