Расчет трансформатора ТМ100035 (стр. 4 из 8)

При регулировании напряжения по схемам на рис. 3.3, в и г в месте разрыва обмотки в середине ее высоты образуется изоляционный промежуток в виде горизонтального радиального масляного канала. Иногда этот канал заполняется набором шайб, изготовленных из электроизоляционного картона. Размер этого промежутка по схеме рис. 3.3, в определяется половиной фазного напряжения обмотки, а при схеме по рис. 3.3 г - примерно 0,1 фазного напряжения. Увеличение этого промежутка нежелательно, так как приводит к существенному увеличению осевых механических сил в обмотках при коротком замыкании, возрастающих также и с ростом мощности трансформатора. Именно это обстоятельство ограничивает применение схемы по рис. 3.3, в напряжением не свыше 38,5 кВ и мощностью не более 1000 кВА.

Указанные выше соображения позволяют выбрать тип обмоток (первичной и вторичной) по табл. 3.1.

Основные свойства и пределы применимости обмоток разных типов

Таблица 3.1

Тип обмотки	Применение	Основные достоинства	Основные недостатки	Диапазон значений критериев выбора (ориентировочно)				Число параллельных проводов в витке	схема регулирования напряжения рис.4.3
				Мощность трансформатора, S, кВА	Сечение витка, П, мм2	Ток на стержень, I, А	Линейное напряжение, U, кВ
Цилиндрическая одно- и двухслойная из прямоугольного провода	НН (ВН)	Технологичность, Хорошее охлаждение	Малая механическая прочность	М	До 630	5-250	15-800	До 6	1-8
				А	До 630	7-300	10-650	До 6	1-8
Цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода	ВН (НН)	Технологичность, Хорошее заполнение окна магнитопровода	Меньшая поверхность охлаждения (по равнению с обмотками, имеющими радиальные каналы)	М	630 - 80000	5-400	15-1200	10, 35	1-8	а,б
				А	16000 -25000	7-500	10-1200	10, 35	1-8
Цилиндрическая многослойная из круглого провода	ВН (НН)	Технологичность	Ухудшение теплоотдачии уменьшение механической прочности при большой мощности	М	До 630	0.11-42	0.3-100	До 35	1-2	а,б
				А	До 630	1 - 50	2-135	До 35	1
Винтовая одно- и многоходовая	НН	Механическая прочность, надежная изоляция, хорошее охлаждение	Высокая стоимость по сравнению с цилиндрической обмоткой	М	160 и выше	75 и более	300 и более	До 35	4-16	-
				А	100 и выше	75 и более	150 и более	До 35	4-16
Непрерывная катушечная (спиральная)	ВН (НН)	Электрическая и механическая прочность, хорошее охлаждение	Повышенная сложность технологии (необходимость перекладки катушек)	М	160 и выше	5 и более	15 и более	3-220	1-5	в,г
				А	100 и выше	7 и более	10 и более	3- 220	1-5

3.3. Расчет обмоток

3.3.1. Число витков в фазе обмотки НН

(3.1)

Полученное по (3.1) значение w₁ округляется до ближайшего целого числа

При этом корректируется ЭДС одного витка

, В

(3.2)

3.3.2. Число витков обмотки ВН при номинальном напряжении

(3.3)

3.3.3. Напряжение одной ступени регулирования

, В.

(3.4)

3.3.4. Число витков одной ступени регулирования при соединении обмотки ВН в звезду

(3.5)

Полученное по ( 3.5 ) значение w_2р округляется до ближайшего целого числа. w_2р = 42

3.3.5. Полное число витков обмотки ВН (при четырех ступенях регулирования)

(3.6)

3.3.6. Число витков основной части обмотки ВН (при четырех ступенях регулирования)

(3.7)

3.3.1 Многослойная цилиндрическая обмотка из прямоугольного провода

Обмотка этого типа может применяться в качестве обмотки высокого напряжения (в некоторых случаях низкого напряжения) в масляных трансформаторах класса напряжения 10 и 35 кВ мощностью свыше 1000 кВА.

Рис. 3.6.Сечение витка обмотки	Рис. 3.7. Многослойная цилиндрическая обмотка (nсл = 7, n = 2)

3.3.16. По сечению витка (П, мм²) выбирается провод из сортамента обмоточного провода по табл.3.5, 3.6 (в один провод или несколько параллельных проводов). Размеры выбранного провода записываются в следующем виде:

.

Для обмотки ВН

Для обмотки НН

3.3.17. Высота витка

Для обмотки ВН

, мм ,

(3.171)

Для обмотки НН

, мм ,

(3.172)

где b^/ - размер провода в изоляции в осевом направлении (мм),

n_в – число параллельных проводов в витке.

3.3.18 Число витков в слое

Для обмотки ВН

,

(3.181)

Для обмотки НН

,

(3.182)

где l – высота обмотки (мм), предварительно определенная на этапе выбора главных размеров.

Полученное значение w_сл округляется до целого числа.

3.3.19. Число слоев обмотки

Для обмотки ВН

(3.191)

Для обмотки НН

(3.192)

округляется до большего целого числа.

3.3.20. Уточненный осевой размер обмотки:

Для обмотки ВН

, мм

(3.201)

Для обмотки НН

, мм

(3.202)

3.3.21. Для расчета радиального размера обмотки необходим выбор междуслойной изоляции, которая определяется напряжением двух слоев

Для обмотки ВН

, В

(3.211)

Для обмотки НН

, В

(3.212)

По табл.3.2 выбирается число слоев и общая толщина (d_мсл) для междуслойной изоляции.

Таблица 3.2.

Междуслойная изоляция в многослойной цилиндрической обмотке из

прямоугольного провода

3.3.22. Радиальный размер обмотки с учетом междуслойной изоляции

Для обмотки ВН

, мм ,

(3.221)

Для обмотки НН