Принцип этой защиты заключается в том, что путем установки между катушками по два емкостных экрана искусственно увеличивают междукатушечную емкость Ск и тем самым уменьшают коэффициент распределения а. Схема продольной защиты изображена на рис. 13.13.
Если обозначить через α1 коэффициент распределения с применением компенсации, то
где Ск1— добавочная междукатушечная емкость, полученная при помощи емкостных экранов.
Рис. 13.13. Схема частичной емкостной компенсации внутренней непрерывной обмотки при помощи встроенных конденсаторов:
а—конструктивная схема; б — упрощенная схема замещения
Рис. 13.14. Кривая первоначального распределения при продольной защите
Этот вид защиты дает более пологую кривую первоначального распределения (рис. 13.14).
Преимущество продольной защиты заключается в том, что она может быть распространена на всю длину обмотки; недостаток ее — в большой потере места в осевом направлении обмотки.
В настоящее время разработан целый ряд других систем частичной защиты, обладающих теми или иными преимуществами и недостатками.
СЛОЕВЫЕ ОБМОТКИ
Для трансформаторов относительно небольших мощностей с напряжением до 35 кв применяются слоевые обмотки.
Несмотря на некоторые недостатки, слоевая обмотка, кроме простоты изготовления, имеет еще то преимущество, что первоначальное
Рис. 13.15. Схема замещения слоевой обмотки
распределение у этой обмотки получается практически равномерным без дополнительной емкостной компенсации (если не считать емкостного экрана). Иными словами, слоевая обмотка является в принципе грозоупорной, т. е. обладающей самозащитой, так как коэффициент
распределения а у нее близок к нулю. Схема замещения и
график первоначального распределения слоевой обмотки изображены соответственно на рис. 13.15 и 13.16.
Как видно из схемы слоевой обмотки, обкладкой конденсатора в момент падения волны импульса будет служить слой обмотки. Тогда емкость между слоями будет соответствовать емкости Ск в схеме замещения. Так как емкость каждого слоя на землю Сз относительно емкости между слоями Сз будет весьма мала, то коэффициент первоначального распределения а близок к нулю, т.е.
.
Кривая первоначального распределения будет почти совпадать с прямой конечного распределения и на графике представится в виде ломаной линии с числом изгибов, соответствующим числу слоев.
Для выравнивания напряжений по виткам первого (входного) слоя ставят металлический (разрезной) экран, присоединяемый к линейному вводу. Максимальное использование преимуществ слоевой обмотки получается тогда, когда экран ставится внутри (к первому слою). При этом уменьшается общая емкость обмотки на землю.
Ограниченность применения слоевой обмотки зависит в основном от ее недостаточной механической прочности, малой поверхности охлаждения и большого напряжения между слоями. Чтобы избежать последнего недостатка, обмотку разбивают на две и более частей в осевом направлении, т. е. применяют катушечную обмотку.
Рис. 13.16. Распределение напряжения в слоевой обмотке ВН с двумя экранами:
I— емкостное распределение; II—начальное распределение при полной волне; III— наибольшие потенциалы при полной волне
