2.Расчёт обмоток.

2.1.Расчёт обмотки низкого напряжения.

По Таблице 9 (Тихомиров П.М.”Расчёт трансформаторов. Учебное пособие для вузов,1986” табл. 5.8 с. 258) тип обмотки низкого напряжения – винтовая.

Таблица 9

Предварительное сечения витка обмотки, :

(16)

Выбираем конструкцию винтовой обмотки из прямоугольного провода.В витке – 1 провод .Тогда ориентировочная площадь провода:

Ппр`1=

По Таблице 10(Тихомиров П.М.”Расчёт трансформаторов. Учебное пособие для вузов,1986”табл. 5.2 [с. 212]) выберем провод.

Таблица 10

Соответственно выбран провод ПБ . Площадь провода : Ппр1=75,1 . Следовательно площадь витка обмотки

24,7 * 1=24,7

Фактическая плотность тока в обмотке, А/мм²:

(17)

А/мм²

Размер радиального канала предварительно h_К1 = 6 мм.Определим высоту витка обмотки учитывая всевозможную изоляцию, :

hв1=(a1 + 0,5)*1 + 1 + 1, (18)

где а1 = 4,75 толщина провода без изоляции.

hв1=(2,5 + 0,5)*1 + 1 + 1 = 5

Для того чтобы избежать выполнения транспозиций, выполним обмотку таким образом как на Рисунке 3:

Рисунок 3.

Опредедлим высоту обмотки,м:

м

1.1. Расчет обмотки

1.1.Расчет обмотки нн.

Число витков обмотки НН:

w₁ = 330 витков.

Число катушек на одном стержне:

(20)

где l₁ = l - высота обмотки НН, м;

- высота (ширина) радиального масляного канала между катушками, мм.

Осевой размер (ширина) радиального масляного канала между катушками, обозначенный на рис. 8 h_к, выбирают по условиям электрической прочности и проверяют по условиям охлаждения (отвода тепла от обмоток). По условиям электрической прочности h_к может быть определен по формуле h_к = 6U_кат10^-7, м, где U_кат - рабочее напряжение одной катушки, В.

Из соображения нормального охлаждения обмотки в масляных трансформаторах h_к выбирают по табл. 9.2, а 1, с. 426.

В данном расчете при выборе можно пользоваться следующими рекомендациями.

При U_ВН  35 кВ ширина каналов масляных трансформаторов может составлять от 4 до 6 мм, а в трансформаторах большой мощности и при напряжении 110 и 220 кВ ширина каналов может быть выбрана до 1215 мм.

nкат1=1.029*1000/(10.5+6)=60,6

Принимаем nкат1=60

Число витков в катушке ориентировочно:

. (22)

Wкат1=330/60=5,5 Округляем до Wкат1=6

Осевой размер обмотки, м:

, (22)

где h_кат1 - высота катушки, равная в данном случае большему размеру провода в изоляции b (см. рис. 8), мм;

h_к1 - высота радиального масляного канала между катушками, мм;

K_ус - коэффициент, учитывающий усадку межкатушечных прокладок после сушки и опрессовки обмотки, принимают равным 0,940,96;

y₁ - число масляных каналов размером ;

и - размеры масляных каналов, отличающихся друг от друга на величину, кратную 0,5 мм.

Если размеры масляных каналов между всеми катушками приняты одинаковыми, то y₁ = 0 и формула (23) принимает вид

. (23)

Сечение витка ориентировочно:

По табл. 5.8[1] при мощности 1600 кВ·A, току на один стержень 1338,8 A, номинальному напряжению обмотки 399 В и сечению витка 396,09 мм² выбираем конструкцию винтовой обмотки из прямоугольного провода. Размер радиального канала предварительно h_К = 5 мм. Согласно §5.1[1] число реек по окружности обмотки 12, ширина междувитковых прокладок b_ПР = 40 мм.

Ориентировочный осевой размер витка:

По графикам 5.34а выбираем двухходовую обмотку с радиальными каналами в витках и между витками с равномерно распределенной транспозицией.

По полученным ориентировочным значениям П'_В и h_В1 по табл. 5.2[1] подбираем сечение витка из 16 параллельных проводов:

,

разделенных на две группы по 8 проводов с каналами по 5 мм между группами витка и между витками.

Полное сечение витка:

П₁ = 16 · 24,7 = 395,2 мм² = 395,2 · 10^-6 м².

Плотность тока:

Высота обмотки:

l₁ = (24 + 1) · 2 · 7,6 · 10^-3 + ((2 · 24) + 1) · 0,95 · 5 · 10^-3 = 0,613 м.

Радиальный размер обмотки:

a₁ = 8 · 4,05 · 10^-3 = 0,032 м.

По табл. 4.4[1] для U_ИСП = 5 кВ, S = 1600 кВ·А и винтовой обмотки находим а₀₁ = 15 мм. Обмотка наматывается на 12 рейках на бумажно-бакелитовом цилиндре размерами:

Внутренний диаметр обмотки:

D'₁ = d + 2 · a₀₁ = 0,26 + 2 · 0,015 = 0,29 м.

Внешний диаметр обмотки:

D''₁ = D'₁ + 2 · a₁ = 0,29 + 2 · 0,032 = 0,354 м.

Плотность теплового потока на поверхности обмотки по (7.19):

Масса металла обмотки по (7.6):

G_O1 = 28 · 10³ · c · D_СР · w₁ · П₁ = 28 · 10³ · 3 · 0,322 · 24 · 395,2 · 10^-6 = 256,5 кг.

Масса провода по табл. 5.5[1]:

G_ПР1 = 1,02 · 256,5 = 261,6 кг.