3.Выбор конструкции изоляции и минимально допустимых изоляционных расстояний

Конструкция изоляции и допустимые расстояния выбираются одновременно с выбором конструкции обмоток их расчетом.

3.1 Выбор главной изоляции обмоток (изоляция заземленных частей и между обмотками):

Минимальные изоляционные расстояния обмоток НН:

а₀₁=5 мм. ([1], стр.183, табл. 4.4)

Вид изоляции - воздушный промежуток и картон2 х 0,5 мм.

l₀₁=15 мм. ([1], стр.183, табл. 4.4)

Вид изоляции – опорная изоляция из дерева или электрокартона.

Минимальные изоляционные расстояния обмоток ВН:

а₁₂=27мм. ([1], стр.183, табл. 4.5)

Вид изоляции - воздушный промежуток с бумажно – бакелитовым цилиндром, толщиной 5мм.

l₀₂=75мм. ([1], стр.183, табл. 4.5)

Вид изоляции – опорная изоляция из электрокартона.

а₂₂=20мм. ([1], стр.183, табл. 4.5)

3.2 Выбор витковой изоляции:

Изоляцией между витками обычно служит собственная изоляция проводника.

Выберем следующую марку провода : ([1], с.189, табл. 4.6)

Апб (прямоугольный провод), 0,45 мм-толщина изоляции

(толщина изоляции на две стороны равна 0,50 мм )

3.3 Выбор междуслойной изоляции:

Материалом является кабельная бумага марки К-120 толщиной 0,12мм. Число слоев кабельной бумаги между слоями витков определяется по суммарному рабочему напряжению двух слоев обмотки. Высота междуслойной изоляции для увеличения пути разряда по поверхности между слоями делается большей, чем высота витков.

3.4 Выбор междукатушечной изоляции.

В качестве междукатушечной изоляции выберем масляный канал, h_К= 7 мм.

3.5 Выбор изоляции вводов ( проходных изоляторов).

Минимально допустимые изоляционные расстояния между:

- вводами разных обмоток и от линейного до нулевого ввода – 33 см;

- линейными вводами одной обмотки от ввода до расширителя 30см;

- расстояние между фарфоровыми частями должно быть не менее трети расстояния между линейными вводами – 10 см.

Рис. 1. Изоляционные расстояния.

4.Выбор и расчет обмоток

4.1 Предварительное значение средней плотности тока (для алюминиевого провода):

Где, Р (кВт) и S (кВА) - мощность короткого замыкания и полная мощ­ность трансформатора, заданные в техническом задании;

- коэффициент, учитывающий наличие добавочных потерь и прибли­женно определяемый полной мощностью трансформатора по табл.3.6 [1] стр.131

4.2 Ориентировочное сечение витка:

для обмотки НН

для обмотки ВН

4.3 Выбор типа обмотки НН и ВН по табл.5.8 [1] стр.258-259:

ВН - цилиндрическая многослойная из круглого провода типа ПБ, число параллельных проводов – 1;

НН - винтовая двухходовая из прямоугольного провода типа АПБ, число параллельных проводов- 16;

4.4 Расчет обмотки НН:

4.4.1 Ориентировочная высота витка, см

4.4.2 По сортаменту обмоточного провода, для трансформаторов ( табл. 5-2 [1] стр. 212 ) подбираются подходящие провода:

д ля двухходовой обмотки с каналом через ход и с числом параллельных проводов 10 шт.

рис. 2

4.4.3 Полное сечение витка, состоящего из 10 параллельных проводов:

4.4.4 Уточненная плотность тока, используемая в дальнейших расчетах обмотки НН,

4.4.5 Окончательная ширина /радиальный размер / однослойной обмотки :

4.4.6 Окончательная высота обмотки НН:

7. Определим внутренний диаметр обмотки НН:

7. Определим наружный диаметр обмотки НН:

7. Охлаждаемая поверхность обмотки.

Однослойная обмотка имеет две охлаждаемые поверхности:

4.5 Расчет обмотки ВН:

4.5.1 Число витков обмотки ВН для средней ступени номинального напряжения:

4.5.2 Число витков для регулирования напряжения:

4.5.3 Число витков обмотки на ответвлениях:

- верхняя ступень напряжения W₁+W_Р=2275+114=2389

- средняя ступень напряжения W₁=2275

- нижняя ступень напряжения W₁-W_Р=2161

4.5.4 Предварительная плотность тока в обмотке ВН:

А/мм²

4.5.5 Предварительное сечение витков обмотки ВН:

4.5.6 Выбор и размеры провода по табл.5.1 [1] стр.211

Выберем провод ПБ 1х = сечением П₂=6,16 мм²

Диаметром d₂₌2,8мм

=d₂+δ=2,8+0,4=3,2 мм, где δ - толщина изоляции на две стороны

7. Уточненная плотность тока в обмотке ВН, используемая в дальнейших расчетах:

А/мм²

7. Число витков в слое:

7. Число слоев в обмотке:

7. Число витков в слоях:

Разделяем обмотку ВН на две концентрические катушки: 1 слой – внутренняя (В), в 3 слоя – внешняя (Г)– с осевым каналом между катушками В и Г (a₁₁=5 мм). Для защиты от импульсных перенапряжений под внутренний слой обмотки на поверхность цилиндра устанавливается экран из алюминиевого листа толщиной 0,5 мм. Экран изолируется с двух сторон кабельной бумагой. Общая толщина экрана с изоляцией 3 мм.

Рис.3 Изоляция торцовой части многослойной