Число витков в слое соответственно для обмотки НН и ВН

,

где , см;

Число слоев в обмотке:

; ,

( округляется до ближайшего большего числа).

Рабочее напряжение двух слоев, В,

.

По рабочему напряжению двух слоев выбираются число слоев и общая тол­щина d_мс кабельной бумаги изоляции между двумя слоями обмотки.

В обмотках классов напряжения 20 и 35 кВ под внутренним слоем обмотки устанавливается металлический экран – незамкнутый цилиндр из листа немагнитного металла толщиной 0,5 мм. Экран соединяется электрически с линейным концом обмотки (начало внутреннего слоя) и изолируется от внутреннего слоя обмотки обычной междуслойной изоляцией. Такая же изоляция экрана устанавливается со стороны масляного канала.

Радиальный размер обмотки без экрана, см:

– для обмоток НН

;

– для обмоток ВН

,

где , – радиальные размеры охлаждающих каналов.

Размеры подставляются в мм.

Радиальный размер обмотки с экраном, cм,

,

где для классов напряжения 20 и 35 кВ принято увеличение радиального размера обмотки за счет экрана и двух слоев междуслойной изоляции на 0,003 м (0,3 см).

Минимальный радиальный размер осевого канала между обмотками НН и ВН и толщина изоляционного цилиндра выбираются по испытательному напряжению обмотки ВН и мощности трансформатора для масляных трансформаторов.

Различные варианты конструктивного исполнения многослойной цилиндрической обмотки из круглого или прямоугольного провода показаны на рис. 4.8.

 

а б в г д

 

Рис. 4.8. Конструктивное исполнение многослойной цилиндрической обмотки

 

Внутренний диаметр обмотки НН, см,

.

Внешний диаметр обмотки НН, см,

.

Внутренний диаметр обмотки ВН (при наличии экрана до его внутренней изоляции), см,

.

Наружный диаметр обмотки, м:

 

без экрана ;

с экраном .

 

Поверхность охлаждения, м²,

для обмотки НН ;

для обмотки ВН .

 

4.3.3. Расчет одноходовых, двухходовых и многоходовых винтовых обмоток

Осевой размер одного витка:

– для одноходовой обмотки, см,

;

– для двухходовой обмотки с равномерно распределенной транспозицией, см,

_,

где – осевой размер масляного охлаждающего канала между витками. Ориентировочно h_к1·0,1×а₁, но не менее 0,4 см, где а₁ – радиальный размер обмотки НН, приближенно определенный в разд. 4.

При £ 1,5 см следует применять одноходовую обмотку, а при > 1,5 двухходовую обмотку.

По известным и подбирают подходящее сечение провода с соблюдением следующих правил:

– минимальное число параллельных проводов 4;

– все параллельные провода имеют одинаковые размеры и площадь поперечного сечения.

Подобранные размеры провода для масляных трансформаторов записываются следующим образом:

ПБ или АПБ

для сухих трансформаторов ПСД .

Полное сечение, мм, витка

,

где – сечение одного провода.

Полученная плотность тока, А,

.

Осевой размер витка h_в1 и радиальный размер обмотки для одноходовой и двухходовой обмоток.

Осевой размер обмотки

– для одноходовой обмотки, см, с тремя транспозициями

;

– для одноходовой обмотки, см, с каналами через один виток и с тремя транспозициями

;

где – толщина прокладки между сдвоенными витками; обычно = 0,1–0,15 см;

– для двухходовой обмотки, см, с равномерно распределенной транспозицией

;

 

– для двухходовой обмотки, см, без канала между двумя группами проводов

;

где – коэффициент, учитывающий усадку межкатушечных прокладок после опрессовки обмотки, и может быть принят = 0,94–0,96.

Радиальный размер винтовой обмотки определяется:

· для одноходовой обмотки:

;

где – число параллельных проводов в витке; – радиальный размер провода с изоляцией.

· для двухходовой обмотки:

;

· для трехходовой обмотки: ;

· для многоходовой обмотки:

,

где – число ходов обмотки.

На рис. 4.9. показаны различные варианты выполнения винтовых обмоток и методика определения осевого размера витка.

 

Рис. 4.9. Определение осевого размера витка и радиального размера для винтовой обмотки: а – одноходовая обмотка с каналами между всеми витками; б – одноходовая обмотка с изоляционными шайбами между витками; в – двухходовая обмотка с охлаждающим каналом между ходами в одном витке; г – двухходовая обмотка без охлаждающего канала между ходами в одном витке

 

Схемы транспозиции проводов в винтовых обмотках поясняют рис. 4.10
и 4.11.

а б

 

Рис. 4.10. Схема транспозиции параллельных проводов в одноходовой обмотке: а – четное число проводов; б – нечетное число проводов

 

Рис. 4.11. Увеличение высоты одноходовой обмотки при транспозициях для обмотки из четырех параллельных проводов: а – групповая транспозиция; б – общая транспозиция

 

Внутренний диаметр обмотки

.

Наружный диаметр обмотки

.

Охлаждаемая поверхность, м²,

– для одноходовой обмотки с каналами после каждого витка

;

– для одноходовой обмотки с каналами через один виток

;

– для двухходовой обмотки с каналами между двумя группами проводов

;

– для двухходовой обмотки без канала между двумя группами проводов

,

где – число активных стержней; – коэффициент, учитывающий закрытие части поверхностей обмотки рейками и прокладками ( = 0,75).