5.2. Раскладка, детальное конструирование и расчет обмоток.

5.3. Расчет основных параметров МС и тока холостого хода.

5.4. Расчёт механических напряжений в обмотках.

5.5. Поверочный тепловой расчёт обмоток.

5.6. Тепловой расчёт бака.

5.7. Экономический расчёт.

5.2. Раскладка, детальное конструирование и расчет обмоток

Раскладка выполняется с целью уточнения типа обмоток, определения внутреннего строения обмоток и их элементов, выбора такого стандартного обмоточного провода, который обеспечивает высокий коэффициент заполнения обмоток активным проводниковым материалом и минимальные добавочные потери. При раскладке должна быть обеспечена заданная величина плотности тока ( с точностью до 2,5 % ), заданное число витков W, допустимый уровень удельной теплой нагрузки и электрической прочности, а также технологичность и экономичность.

Последовательность раскладки цилиндрических слоевых обмоток.

5.2.1. Определение фазных напряжений и токов обмоток:

Фазные напряжения:

• При соединении обмоток в звезду .

• При соединении обмоток в треугольник .

Фазные токи:

• При соединении обмоток в звезду .

• При соединении обмоток в треугольник .

5.2.2. Определение чисел витков обмоток ( на одну фазу ):

Число витков обмотки НН:

. (5.1)

Полученное значение w₁ округляется к ближайшему целому числу w_1ц. При этом уточняется величина В_с .

Число витков обмотки ВН на одну фазу для средней ступени напряжения:

, (5.2)

где W₂ округляется до ближайшего целого числа.

Величину W₂ необходимо определить возможно точнее.

Проверка коэффициента трансформации:

. (5.3)

Допускается отклонение полученного значения от заданного не более чем на 0,5%.

ГОСТ 12022-76 на трансформаторы мощностью до 630 кВА устанавливает два способа регулирования напряжения:

а) Переключение ответвлений обмотки трансформатора без возбуждения (ПВБ), т.е. после отключения всех обмоток трансформатора от сети;

б) Переключение ответвлений обмоток трансформатора без перерыва нагрузки ( РПН ). При регулировании с ПБВ предусмотрено выполнение в обмотках ВН четырёх ответвлений на +5 %, +2,5 %, -2,5 % и -5 % от номинального напряжения помимо основного зажима с номинальным напряжением. В этом случае число витков для регулирования напряжения:

. (5.4)

На рис. 3.1 показана наиболее часто применяемая в цилиндрических слоевых обмотках схема регулирования с ПБВ. В данной схеме регулировочные витки располагаются в наружном слое. Во избежание не симметрии магнитодвижущих сил (МДС) по высоте обмоток и больших усилий при коротких замыканиях витки каждой ступени регулирования разделяются на две последовательно соединённые группы. Намотка регулировочных витков производится тем же проводом и с тем же направлением намотки, что и основных витков обмотки.

В трансформаторах с РПН мощностью до 630 кВА со стороны ВН напряжение изменяется ступенями по 1,67 % относительно номинального на 10 %.

Поэтому трансформаторы с РПН требуют большего размера окна, чем с ПБВ.

Более подробно о регулировании напряжения трансформаторов изложено в [1, 5, 10].

При применении ПБВ для регулирования напряжения отводы выполняются со стороны ВН вблизи нулевой точки обмотки после витков ;;;;. Число витковсоответствует номинальному напряжению обмотки ВН. При определении чисел регулировочных витков отдельных ступеней регулирования их округляют до ближайших целых чисел.

Рис.5.1. Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании с ПБВ.