3.Окончательный выбор конструкции обмоток и их расчет
Рис.2 Эскиз магнитной цепи и катушек с обозначением основных размеров.
Расчет обмоток низшего напряжения
Обмотка низшего напряжения располагается у большинства трансформаторов между стержнем и обмоткой высшего напряжения, то есть первой от стержня, поэтому расчет обмоток начинают именно с нее. При расчете обмоток сначала определяют число витков, приходящихся на одну фазу обмотки НН
где 
- ЭДС, возникающая в одном витке, В;
- напряжение обмотки НН, В
Устанавливается число витков на фазу:
Уточняется напряжение одного витка, В:
Тогда действительная индукция в стержне будет равна, Т:
Устанавливается средняя плотность тока
в обмотке НН, учитывая материал провода.
Изоляционные материалы принятые к
использованию относятся к классы
нагревостойкости А, поэтому расчетная
температура
Удельные электрические сопротивления проводов при , А/м2
Для меди
где: 
;
S – полная мощность, ВА;
-
потери короткого замыкания, Вт;
- номинальное фазное напряжение, В
Устанавливается
Сечения витка, м2:
При выборе проводов используются стандартные сортаменты. По известному значению сечения витка из стандартного сортамента проводов выбирается ближайшее по сечению значение.
Осевой размер (высота) канала
Полное сечение витка из
параллельных
проводов, м2:
Уточненная плотность тока, А/м2:
Число катушек на одном стержне в случае, когда каналы выполнены между всеми катушками:
Устанавливается число катушек на стержне
Уточненное число витков в катушке
Проверяется высота обмотки с каналами между всеми катушками, м:
где
В данном случае размещение обмотки соблюдается
Радиальный размер обмотки, м:
Внутренний и наружный диаметр обмотки НН, внутренний диаметр обмотки ВН
Внутренний диаметр обмотки НН, м:
Наружный диаметр обмотки НН, м:
Внутренний диаметр обмотки ВН, м:
Расчет обмоток высшего напряжения
Число витков при номинальном напряжении:
Принимается
число витков на фазу
Число витков на одной ступени регулирования
,
устанавливается из предположения, что
регулирование в обмотке осуществляется
в пределах
от номинального значения напряжения
Полученное значение округляется до
целого
Число витков на ответвлениях
Обычно ступени регулирования напряжения делаются равными между собой и, в соответствие с ГОСТом при мощностях для 250 МВ·А, делаются ответвления +5%; +2,5%; 0%; -2,5%; -5%.
Средняя плотность тока в обмотке ВН, учитывая материал провода, А/м2
Устанавливается
Ориентировочное сечение витка, м2:
Выбор проводника обмотки
Полное сечение одного эффективного проводника, м2:
Действительная плотность тока:
Число катушек на одном стержне для случая, когда каналы предусматриваются между всеми катушками (целое число)
Число витков в катушке
Проверяется высота обмотки с каналами между всеми катушками, м:
где
В данном случае размещение обмотки соблюдается
Радиальный размер обмотки, м:
- без экрана
- с экраном
Наружный диаметр обмотки ВН, м:
- без экрана
- с экраном
Уточненные значения, необходимые для расчеты режимов коротокого замыкания и холостого хода
Ширина канала, м:
Средний диаметр между обмотками ВН и НН, м:
Соотношение между основными размерами трансформатора
Устанавливается величина высоты наибольшей катушки, м:
Изоляционные расстояния между обмотками НН и ВН от ярма, устанавливаются в зависимости от мощности трансформатора и выличины испытательного напряжения
НН
ВН
Полная высота окна H с учетом изоляции устанавливается по высоте катушки, м:
Коэффициент, устанавливающий соотношение между основными размерами
Полученное значение сравнивается с ранее принятым
Расстояние между осями соседних стержней, м:
Длина магнитопровода, м:
Расстояние между крайними витками с током обмоток НН и ВН, м:
Отношение размеров
и
Все основные геометрические размеры трансформатора определены. Выполняется эскиз магнитной системы.
Коэффициент рассеяния
Коэффициент, учитывающий отклонение реального поля от идеального (коэффициент Роговского)
Коэффициент учета неравномерного распределения витков по высоте
Коэффициенты для расчета добавочных потерь
Коэффициенты, учитывающие добавочные потери от вихревых токов, вызванных собственными магнитными полями рассеяния обмоток
Массы и активные сопротивления обмоток
Средний диаметр обмоток, м:
Полная длина провода в катушках, м:
Объем всех проводников, м:
Масса обмоток НН и ВН, кг:
Активное сопротивление обмоток при расчетной температуре, Ом:
Массы и активные сопротивления отводов
Общая длина проводов в отводах при принятом сечении провода, м:
(
)
при соединении обмоток «звезда» -
Объем всех отводов, м3:
Масса отводов (учитывая материал обмоток), кг:
Активное сопротивление отводов при расчетной температуре, Ом:
