3. Расчет обмоток нн

4.1. В качестве материала обмоток выбираем алюминий, что обусловлено заданием.

Средняя плотность тока, определяется заданными потерями:

где для алюминиевых обмоток,

По таблице 4.1 определяем :

Получаем:

Кроме того, должно удовлетворять условию:

Условие выполняется!

Для дальнейшего расчета берем меньшее из двух значений:

4.2. Ориентировочное сечение витка:

4.3. Выбираем винтовую обмотку из прямоугольного алюминиевого провода из таблицы 4.2, основные свойства которой приведены в табл. 5.

Таблица 5

Основные свойства и нормальные пределы применения винтовой обмотки из прямоугольного провода.

Тип обмотки	Применение на стороне		Основные достоинства	Основные недостатки	Мате-риал обмо-ток	Пределы применения, включительно					Число парал-лельных проводов
	глав-ное	воз-мож-ное				по мощ-ности S, кВА	по току I, A	по напря-жению U, кВ	по сечению витка П, мм2
Винтовая одноходо-вая из прямоуголь-ного провода	НН	–	Высокая механическая прочность, надежная изоляция, хорошее охлаждение	Более высокая стоимость по сравнению с цилиндрической обмоткой	Al	От 160 и выше	От 300 и выше	До 35	От 75 и выше	От 4 до 12-16 и более

4.4. Число витков на одну фазу:

4.5. Уточнение ЭДС одного витка:

4.6. Уточнение индукции в стержне:

4.7. При расчете винтовой обмотки необходимо учитывать следующее.

В винтовой обмотке параллельные провода располагаются в радиальном направлении. Т.к. в нашем случае с алюминиевыми проводами

, то обмотку выполняем с радиальными каналами между витками и группами проводов.

4.7.1. Расчет обмотки с радиальными каналами проводится в такой последовательности:

1. Ориентировочный осевой размер витка для одноходовой обмотки:

где осевой размер масляного охлаждающего канала между витками, ориентировочно может быть принят , но не менее 0,004 м (4 мм)

Тогда:

2. По кривым (рис. 4.2) определяем наибольший осевой размер провода для допустимой плотности теплового потока :

3. Производим сравнение ориентировочного осевого размера h_в1 и наибольшего размера провода b_q. Т.к. , то принимаем одноходовую обмотку.

4. Минимальное число параллельных проводов в одноходовой обмотке равно 4.

Можно использовать такую последовательность действий при выборе проводов:

1. Осевой размер провода , мм, принимаем примерно равным:

Найденный размер , то можно уменьшить число радиальных каналов в 2 раза. В одноходовой каналы можно сделать через 2 витка (рис. 3, г), при этом:

2. Задаемся числом параллельных проводов Определяем сечение одного провода:

По и подбираем подходящий провод по табл. 4.3:

Подобранные размеры проводов, мм:

Число параллельных проводов:

где расчетная толщина изоляции на две стороны , т. е:

Рисунок 3. Определение размеров витка винтовой обмотки

с радиальными каналами.

Полное сечение витка:

Уточняем плотность тока:

3. В соответствии с рис. 3, определяем осевой размер витка и радиальный размер обмотки :

для одноходовой обмотки:

4. Осевой размер (высота) обмотки, отпрессованной после сушки трансформатора, , для одноходовой обмотки (см. рис. 3) с тремя транспозициями (по схеме рис. 4) определяется по формуле:

Коэффициент k учитывает усадку междукатушечных прокладок после сушки и опрессовки обмотки и принят равным 0,94.

Рисунок 4. Схема с тремя транспозициями.

5. Плотность теплового потока на поверхности обмотки с каналами между всеми витками и группами проводов (см. рис.3):

Для обмоток со сдвоенными витками:

где для алюминиевого провода, для одноходовых обмоток.

4.8. Внутренний диаметр обмотки:

4.9. Наружный диаметр обмотки:

4.10. Средний диаметр обмотки:

4.11. Масса металла обмотки: