Расчет непрерывной катушечной обмотки

Обмотка, состоящего из ряда последовательно соединенных катушек, намотанных в виде плоских спиралей из одного или более проводов прямоугольного сечения и расположенных в осевом направлении обмотки, с радиальными каналами между всеми или частью катушек, называется непрерывной катушечной обмоткой.

Непрерывная катушечная обмотка не имеет обрывов и паек провода. Все переходы из одной катушки в другую осуществляется кратчайшим путем по направлению внутренней или внешней образующей обмотки. Такая обмотка может быть намотана также из двух, трех, а иногда и более параллельных проводов. Необходимость транспозиции обусловливается тем, что параллельные провода наматываются на окружностях разных диаметров и находятся в различных зонах поля рассеяния.

Вследствие значительного угла изгиба провода на ребро в местах перехода из одной катушки в другую изоляция проводов может быть повреждена. Поэтому для обеспечения надлежащей электрической прочности обычно применяют в местах перехода добавочную изоляцию провода в виде оплетки полосками кабельной бумаги или лакоткани или подвязки изоляционных коробочек из электроизоляционного картона.

Непрерывная катушечная обмотка может быть намотана на жестком бумажно-бакелитовом цилиндре, на рейках, расположенных по образующим цилиндра. При применении мягких изоляционных цилиндров из электроизоляционного картона обмотка наматывается на станке на рейках, расположенных на временной цилиндрической оправке без изоляционного цилиндра. В этом случае цилиндр наматывается при сборке трансформатора перед насадкой соответствующей обмотки. Для образования радиальных междукатушечных каналов применяются прокладки, штампованные из электроизоляционного картона.

Радиальные каналы в обмотке обычно выполняются между всеми катушками, однако в трансформаторах с пониженными потерями короткого замыкания и в алюминиевых обмотках [1, §5.2 и 5.7] иногда каналы могут быть сделаны через две катушки. В этом случае половина радиальных каналов между катушками заменяется разрезными шайбами по две шайбы толщиной 0,5 мм взамен каждого канала. Пара катушек, разделенных шайбами или радиальным каналом, называется двойной катушкой.

Переход провода из одной катушки в другую в непрерывной катушечной обмотке делается в промежутках между прокладками, образующими радиальные каналы. Число витков в каждой катушке, указываемое в расчетной записке, может быть как целым, так и дробным. В последнем случае знаменатель дроби указывает число междукатушечных прокладок (реек) по окружности обмотки. Так, при 16 прокладках (рейках) в обмотке правильным будет указание намотать в катушке, например витка, а не витка.

Ориентировочное сечение витка

.

К этому сечению витка по сортаменту обмоточного провода [1, табл. 5.2] подбираются подходящие сечения прямоугольного провода - одно или два-четыре одинаковых сечения. Больший размер провода b при этом не должен превосходить предельный размер, найденный по допустимому значению в (п.6.1.1.).

Выбранные размеры записываются так:

или

 

Принятое сечение провода .

Полное сечение витка

Плотность тока

J₂ = I₂/ = 96,34/55,4*10^-6 = 1,74*10⁶, (А/м²).

Обычно нужному сечению витка в сортаменте обмоточного провода соответствует несколько сечений провода с различными соотношениям сторон b/a, что дает возможность широкого варьирования при размещении витков в катушке. Для получения более компактной конструкции обмотки рекомендуется выбирать из сортамента более крупные сечения при меньшем числе параллельных проводов и сечения с большим возможным размером b. При этом должны соблюдаться следующие требования:

а) общее число катушек должно быть четным, число различных видов катушек - не более четырех;

б) рабочее напряжение одной катушки при классе напряжения до 35 кВ не должно превосходить 800-1000 В; при классе напряжения 110 кВ напряжение одной катушки может достигать 1500-1800 В, а при классе 220 кВ - 2500-3000 В;

в) при номинальном напряжении ВН 20, 35 кВ и выше все витки, служащие для регулирования напряжения, и витки с усиленной изоляцией должны быть размещены в отдельных катушках; катушки, содержащие различное число витков или отличающиеся размерами или изоляцией, при расчете обычно для удобства обозначаются различными буквами;

г) число витков в катушке может быть целым или дробным; в последнем случае знаменателем дроби должно быть число реек по окружности обмотки;

д) общая высота обмотки (осевой размер) после сушки и опрессовки должна совпадать с высотой НН .

Высота катушки в этой обмотке равна большему размеру провода в изоляции .

Осевой размер (высота) радиального канала в масляных трансформаторов мощностью от 160 до 6300 кВ×А при рабочих напряжениях не более 35 кВ колеблется от 4 до 6 мм. В двойных катушках, если в них не делается канал, вместо канала прокладываются шайбы - по две шайбы толщиной 0,5 мм каждая на одну двойную катушку. В трансформаторах большей мощности и при напряжении обмотки 110 и 220кВ осевой размер канала может быть выбран от 4 до 10-15 мм. Размер канала во всех случаях выбирается по условиям обеспечения электрической прочности изоляции и проверяется по условиям охлаждения (см. табл. П1.28).

Число катушек на одном стержне ориентировочно определяется по формуле

n_КАТ2 ≈ ≈ ≈ 47.

Число витков в катушке ориентировочно

W_КАТ2 ≈ ≈ ≈ 12.

Для обмотки с каналами между всеми катушками

L₂ = { *n_КАТ2 + k[ (n_КАТ2 – 2)+ ]} * = {13*47+0,95[5*(47-2)+10]}* =834 мм=0,834 (м).

Высота канала в месте разрыва обмотки и размещения регулировочных витков выбирается по условиям обеспечения электрической прочности. Коэффициент k, учитывающий усадку изоляции после сушки и опрессовки обмотки,

Радиальный размер обмотки

, (м)

где - число витков катушки, дополненное до ближайшего большего целого числа; - радиальный размер провода, мм.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: