Расчет обмотки высокого напряжения (осевое строение)

Для расчета выбрана непрерывная обмотка. Плотность тока выбирается в пределах 3,5 - 4 А/мм².

Дисковая обмотка состоит из дисковых катушек, соединенных между собой последовательно или параллельно. Дисковые катушки наматываются прямоугольным проводом и большей частью группируются в двойные катушки исходя из удобства соединения внутренних концов. Обычно двойные дисковые катушки наматываются из одного целого отрезка провода. Для этого намотку каждой катушки начинают от середины (т. е. от места соединения катушек) и таким образом получается двойная катушка. Дисковая обмотка применяется главным образом для крупных трансформаторов. Между катушками обычно устраиваются охлаждающие каналы. Дисковые обмотки (как и сходные с ними по конструкции непрерывные и винтовые обмотки выгодно отличаются от слоевых и катушечных обмоток большей механической прочностью в осевом направлении. Однако вместе с тем стоимость и трудоемкость дисковых обмоток выше, чем у слоевых обмоток. Если обмотка состоит из ряда последовательно соединенных дисковых катушек, то она может быть намотана непрерывно, т. е. без обрыва провода между отдельными катушками. Таким образом, получается так называемая непрерывная дисковая обмотка, или короче непрерывная обмотка. Непрерывная обмотка наматывается на рейки, на бакелитовые или временные железные цилиндры. Между катушками ставятся прокладки шириной 40 или 50 мм из электрокартона, создающие каналы для охлаждения обмотки. Эти прокладки укрепляются на рейках посредством выреза в виде "ласточкина хвоста".

Необходимое сечение провода:

s_п = I_{ф ВН} / δ_ВН = 6,6 / 3,5 = 1,89 мм². Прняв 5,73 тогда (4,4 Х 1,35 )

Принимает число катушек равным 42 штуки получим что на одну катушку с каналом в осевом направлении потрибуется

b_пр = ) 610 /42 ) = 14.5

т.е. при канали 8 мм шририна провода должна быть

14,5 – 8 = 6,52 мм

По таблице выбирается провод с размерами 6,4Х1,56

Выбираем медный круглый провод марки ПБ сечением 9,77 мм²

Уточняем плотность тока:

δ_ВН =6,6 / 9,77 = 0,68 А/мм².

Распределение витков по катушкам происходит следующим образом.

Из общего числа катушек 42 ; 4 катушек будут регулировочными (10%), остальные 40 – основными. На 38 катушек приходится 1913 витка по расчетам, таким образом получается:

25 катушек x 50 витков = 1250 витков;

13 катушки х 51 витков = 663 витка;

2 катушек x 25 витков = 50 витков.

2 катушек x 24 витков = 48 витков.

Всего 42 катушки, 2011 витка.

Расчет осевого строения:

42 катушки x 6.9 мм = 289.8 мм;

40 каналов x 8 мм = 320 мм;

1 увеличенный канал х

Всего = 382,8 мм;

Прессовка = -12,8 мм;

Высота обмотки H_{o ВН} = 370 мм.

Прессовка изоляционных прокладок составляет:

[12,8 / (290 + 12,8)] ·100 = 4,2 %, что находится в допустимых пределах (<6%).

Определяем радиальный размер обмотки ВН:

a₂ = w_к · (a + 0,5) · 1 · 1,03 = 25 · (0,95 + 0,5) · 1 · 1,03 = 37,34 мм,

где a = 0,95 - радиальный размер провода, мм;

w_к = 25 - число витков в самой большой катушке;

1 - количество параллельных проводов в витке;

1,03 - коэффициент, учитывающий неплотность укладки проводов.

Принимаем a₂ = 38 мм.

Расчитаем напряжение рассеяния U_p, которое равно:

U_p = √ U_к²+ U_а²,

где U_к – напряжение короткого замыкания, (U_к = 4,5 %);

U_а – напряжение потерь равное: U_а = Р_к / 10·S = 880 / 10 · 40 = 2,2 %.

Тогда U_p = √ U_к²+ U_а² = √ 4,5² + 2,2² = 5,01 %,