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 по табл. 3.6 выбираются число слоев и общая толщина _мс кабельной бумаги изоляции между двумя слоями обмотки.

В обмотках классов напряжения 20 и 35 кВ под внутреннем 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 (принимаем по табл. 3.12, см;– число осевых 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 согласно разд. 3 для масляных трансформаторов.

Различные варианты конструктивного исполнения многослойной цилиндрической обмотки из круглого или прямоугольного провода показаны на рис. 5.3.

а б в г д

Рис. 5.3. Конструктивное исполнение многослойной цилиндрической обмотки

Внутренний диаметр обмотки НН, см,

D₁.

Внешний диаметр обмотки НН, см,

D₁=D₁.

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

D₂=D₁+.

Наружный диаметр обмотки, м:

без экрана D₂=D₂+;

с экраном D₂=D₂+..

Поверхность охлаждения, м²,

для обмотки НН П₀₁=cnk(D₁+D₁);

для обмотки ВН П₀₂=cnk(D₂+D₂).

5.2.3. Расчет одноходовых, двухходовых и многоходовых винтовых обмоток

Осевой размер одного витка:

– для одноходовой обмотки, см,

h_в1=–h_к1;

– для двухходовой обмотки с равномерно распределенной транспозицией, см,

h_в1=–h_к1,

где h_к1– осевой размер масляного охлаждающего канала между витками. Ориентировочноh_к1·0,1а₁, но не менее 0,4 см, гдеа₁– радикальный размер обмотки НН, приближенно определенный в разд. 4.

При h_в1 1,5 см следует применять одноходовую обмотку, а при h_в1 > 1,5 двухходовую обмотку.

По известным П₁иh_в1подбирают 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 так:

ПБx n_в1x,

Для сухих трансформаторов псДx nв1x

Полное сечение, мм, витка

П₁ = n_в1П₁,

где П₁– сечение одного провода.

Полученная плотность тока, А,

.

Осевой размер витка h_в1и радиальный размер обмотки для одноходовой и двухходовой обмоток.

Осевой размер обмотки

– для одноходовой обмотки, см, с тремя транспозициями

l₁=(W₁+4) + Кh_к(W₁+3);

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

l₁=(W₁+1) + К [h_k (+2)+ б];

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

– для двухходовой обмотки, см, с равномерной распределенной транспозицией

l₁= 2(W₁+1) + Кh_к(2W₁+1);

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

l₁= 2(W₁+1) + К[h_кW₁+б (W₁+1)];

где К – коэффициент, учитывающий усадку межкатушечных прокладок после опрессовки обмотки и может быть принят К = 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. 5.4. показаны различные варианты выполнения винтовых обмоток и методика определения осевого размера витка.

Рис. 5.4. 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. 5.5. и 5.6.

а б

Рис. 5.5. Схема транспозиции параллельных проводов в одноходовой обмотке: а – четное число проводов; б – нечетное число проводов

Рис. 5.6. Увеличение высоты одноходовой обмотки при транспозициях для обмотки из четырех параллельных проводов: а – групповая транспозиция; б – общая транспозиция

Внутренний диаметр обмотки

D₁= d + 2a₀₁.

Наружный диаметр обмотки

D₁= D₁ + 2a₁.

Охлаждаемая поверхность, м²,

– для одноходовой обмотки с каналами после каждого витка

П₀₁= 2cКW₁П(D₁+a ₁) (a ₁+)10^-4;

– для одноходовой обмотки с каналами через один виток

П₀₁=cКW₁П(D₁+a ₁) (a ₁+2)10^-4;

– для двухходовой обмотки с каналами между двумя группами проводов

П₀₁= 4ПcКW₁(D₁+a ₁) (a ₁+)10^-4;

– для двухходовой обмотки без канала между двумя группами проводов

П₀₁= 2ПcКW₁(D₁+a ₁) (a ₁+2)10^-4,

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