3.2 Расчет обмоток вн

Выбираем по мощности и номинальному напряжению, с учетом типа и схемы соединения обмоток ВН схему регулировочных ответвлений представленную на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – Схемы регулировочных ответвлений в обмотках ВН

Число витков ВН при номинальном напряжении,

.

Число витков на одной ступени регулирования,

.

Предварительно плотность тока в обмотке ВН, А/мм²,

.

Сечение витка обмотки ВН, мм²,

.

3.2.1 Расчет непрерывно катушечной обмотки

Рисунок 3.2 – Устройство обмоток из провода прямоугольного сечения

По ориентировочному сечению витка П₂ и сортаменту провода выбирают провод подходящего сечения или два одинаковых параллельных провода. Размер провода b, мм, по условиям охлаждения и допустимому уровню добавочных потерь не должен превышать значения, мм,

.

k_З – коэффициент закрытия поверхности, примерно равный 1,0; q – предельная плотность теплового потока не более 1600 Вт/м²; k – числовой коэффициент; k = 17,2 для алюминиевого провода; J₂ – плотность тока в обмотке, А/мм.

Размеры провода, мм,

АПБ .

Полное сечение витка из n_B1 параллельных проводов, мм²,

,

где П_ПР – сечение одного провода, мм²;

Реальная плотность тока в обмотке НН, А/мм²,

.

Высота катушки в этой обмотке, мм,

.

Число катушек на одном стержне для сдвоенных катушек с шайбами в двойных и с каналами между двойными катушками

.

Здесь осевой размер (высота) канала h_K = 4 мм; толщина заменяющих канал шайб δ_ш = 2,0 мм. Значение n_кат2 округляют до ближайшего четного числа.

Число витков в катушке

.

В данном случае w_р ≥ w_кат, то число регулировочных катушек 8, а число витков в каждой из них принимаем равным 0,5∙w_р.

Реальное число витков в основных катушках обмотки (типа В)

.

Высота (осевой размер) l₁, м, обмотки: с шайбами в двойных и с каналами между двойными катушками

Здесь b^/ – размер провода в изоляции, мм; коэффициент, учитывающий усадку обмотки после сушки и опрессовки k = 0,95; h_кр – высота канала в месте разрыва обмотки и размещения регулировочных катушек, равная 8, 10, 12 мм для обмоток классов напряжения 6, 10, 35 (20) кВ; толщина шайб δ_ш = 2,0 мм.

Высота l₂ ВН не отличается более чем на 5 мм от рассчитанной величины l₁.

Радиальный размер обмотки, мм,

.

Здесь а^/ – размер провода в изоляции, мм; w_осн2 – число витков катушки (В), дополненное до ближайшего целого числа; n_в2 – число параллельных проводов в витке.

Внутренний диаметр обмотки, м,

.

Здесь D^// – наружный диаметр обмотки НН в м; а₁₂ – минимальный радиальный размер осевого канала между обмотками НН и ВН, мм.

Наружный диаметр обмотки, м, без экрана,

.

Плотность теплового потока q, Вт/м², обмотки,

.

Здесь коэффициент k = 17,2; J₂ – реальная плотность тока в обмотке ВН в А/мм²; I_Ф2 – фазный ток обмотки ВН в А; w_осн – число витков в основных катушках; k_Д – коэффициент, учитывающий добавочные потери (k_Д = 1,05); k_З – коэффициент, учитывающий закрытие охлаждаемой поверхности обмотки изоляционными деталями (k_З =0,75); b' – размер провода в изоляции в мм; а₂ – радиальный размер обмотки в мм.

Полученное значение q не превышает 1100 Вт/м².