Конструирование и расчет обмоток
Расчет обмотки вн
В преобразовательных силовых трансформаторах обмотка ВН располагается на стержне, в то время как у обычных силовых трансформаторов на стрежне располагают обмотку НН.
На рис.1 схематично показано расположение обмоток и главной изоляции трансформатора, а в табл.1 даны минимальные допустимые изоляционные расстояния обмоток ВН и НН с учетом норм электрической прочности и особенностей конструкции преобразовательных трансформаторов.
Таблица 1
Минимальные изоляционные расстояния для обмоток ВН и НН
Номинальная мощность, кВА |
Испытательное напряжение обмотки, кВ |
Расстояния обмоток, см |
Выступ цилиндра, см |
Внутренние каналы обмоток ВН и НН |
Толщина изолирующего цилиндра, см |
||||||||||
ВН |
НН |
ВН |
НН |
ац1 |
ац2 |
ац0 |
δ01 |
δ12 |
δ22 |
||||||
От верхнего ярма, l01 |
От нижнего ярма, l’01 |
От верхнего ярма, l02 |
От нижнего ярма, l’02 |
От верха обмотки, lц1 |
От низа обмотки, l’ц1 |
От верха обмотки, lц2 |
От низа обмотки, l’ц2 |
||||||||
10000÷16000 |
85 |
15 |
10 |
10 |
7 |
10 |
7 |
5 |
3 |
3 |
1 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
Примечание. Плотность тока в обмотках трансформатора принимается:
для внутренней
обмотки (обмотка ВН)
=
2,6 – 3,2 А/мм2;
для внешней обмотки
(обмотка НН)
=
2,8 – 3,4 А/мм2.
Высота обмотки
Расчет высоты обмотки производится по формуле:
(4.1)
где l01 – расстояние обмоток ВН от верхнего ярма;
– расстояние обмоток ВН от нижнего
ярма.
При расчете высоты обмотки получено след. значение:
Сечение витка обмотки вн
Расчет сечения витка обмотки ВН производится по формуле:
(4.2)
где – плотность тока в обмотке, А/мм2; принимается в соответствии с данными табл. 1. Принимаем =2,8 А/мм2.
При расчете получено след. значение сечения витка обмотки ВН:
По технологическим соображениям сечение витка не должно быть более 35 мм2, поэтому при требуемых больших сечениях обмотку выполняют из двух или иногда трёх параллельных проводников. При значениях тока I1ф более 300 А обмотка ВН выполняется с параллельными ветвями, так как выполнить обмотку четырьмя и более проводниками параллельно технологически очень сложно.
Т.к. сечение витка обмотки более 35 мм2, принимаем решение о выполнении обмотки двумя параллельными проводниками (m1 = 2), площадью 30,7 мм2 каждый.
Т.о. высокая сторона
прямоугольного проводника будет
вычисляться по формуле: 
(4.3)
При вычислении было получено след. значение высокой стороны прямоугольного проводника:
Тогда ширина a прямоугольного проводника будет равна:
(4.4)
При вычислении было получено след. значение:
Исходя из полученных значений, выбираем проводник для обмотки из таблицы 2 в методическом указании к курсовому проекту.
Расчетным данным высоты и ширины прямоугольного проводника соответствуют след. данные:
в1 = 11,2 мм;
а1= 2.8 мм.
При этом площадь проводника будет равна:
П1 = 61,4 мм 2.
С учетом нормальной изоляции, размеры проводника будут иметь след. вид:
С учетом усиленной изоляции, размеры проводника будут иметь след. вид:
Принимаем
два параллельных проводника
(4.5)
Тогда фактическая плотность тока в обмотке ВН составит:
(4.6)
