Расчет обмотки нн (по § 6.3)

Ориентировочное сечение витка, м²,

П'_B=254·10^-6/1,74=146·10^-6м².

По табл. 5.8 по мощности одной группы расщепленной обмотки S'/2=2666,5 кВ·А, номинальному току группы I₁=254 A и напряжению 10,5 кВ выбираем непрерывную катушечную обмотку из прямоугольного алюминиевого провода.

По сечению витка по табл. 5.2 выбираем четыре параллельных провода АПБ сечением 37,14 мм²

изоляцияна две стороны.

Сечение витка П₁=4·37,14·10^-6=148,56·10^-6 м²;

J₂=254,0·10⁶/148,56=1,7·10⁶ A/м ²

Канал между катушками принимаем предварительно 5 мм; между группами расщепленной обмотки НН h_KP=20мм.

Предварительно определяем число катушек обмотки по (6.63) для одной группы

n_КАТ1=(1400/2-20)/(10+5)=680/15=45.

Число витков в катушке ориентировочно по (6.65)

После предварительного распределения витков в катушках обмотки и согласования размеров обмотки НН с размерами обмотки ВН принимаем следующую структуру расщепленной обмотки НН.

Обмотка НН состоит из двух групп левой и правой намотки. Каждая группа наматывается на цилиндре из электроизоляционного картона с размерами Ø490/502х1500 мм на 16 рейках с прокладками между катушками

Рис. 10.3. Трансформатор ТРД-16000/35. Расположение катушек и радиальных каналов в обмотке НН. Все неуказанные каналы по 5 мм

шириной по 50 мм (по § 5.2). Осевой размер обмотки l ₁= 1,40 м.

Распределение витков по катушкам в каждой группе

2 катушки А по  витка

44 катушки Б по  витка

-----------------------------------

Всего 46 катушек, 181 виток

Расположение катушек на стержне и размеры радиальных каналов приняты по рис. 10.3.

Осевой размер обмотки

Радиальный размер обмотки

a₁=4·4·4,5·10^-3=0,072м.

Внутренний диаметр обмотки

D'₁=0,48+2·0,04=0,56м.

Наружный диаметр обмотки

D"₁=0,56+2·0,072=0,704м.

Масса металла обмотки (группы) по (7.7)

G₀₁=8,47·103·3·0,632·181·148,56·10-6=432,0 кг.

Масса провода (табл. 5.5)

G_ПР1=1,050·432=453 кг.

Масса провода обмотки НН

G_ПРНН=2·453=906 кг.

Расчет обмотки вн (по § 6.3)

Выбираем схему регулирования, аналогичную рис. 6.6, г, с выводом концов всех трех фаз обмотки к одному трехфазному переключателю. Контакты переключателя рассчитываются на рабочий ток 120 A. Наибольшее напряжение между контактами переключателя в одной фазе

рабочее , т.е. 2220 В;

испытательное , т.е. 4440 В.

Для получения на стороне ВН различных напряжений необходимо соединить

Напряжение, В	Ответвления обмотки
40425	А2А3	В2В3	С2С3
39462,5	А3А4	В3В4	С3С4
38500	А4А5	В4В6	С4С6
37537,5	А5А6	В5В6	С5С6
36575	А6А7	В6В7	С6С7

Число витков в обмотке ВН при номинальном напряжении

Число витков на одной ступени регулирования

Напряжения, В	Число витков на ответвлениях
40425	384+2·10=404
39462,5	384+10=394
38500	384
37537,5	384-10=374
36575	384-2·10=364

Ориентировочная плотность тока

J'₂=2J_CP-J₁=2·1,74·10⁶=1,77·10⁶А/м².

Обмотка ВН состоит из двух симметричных параллельных ветвей, обеспечивающих работу каждой из групп обмотки НН на свою нагрузку.

В двух верхних и двух нижних катушках каждой из ветвей применяется провод с усиленной изоляцией 1,35 (1,50) мм.

Ориентировочное сечение витка

По табл. 5.8 выбираем непрерывную катушечную обмотку (S=16000кВ·А; I₂=240 A; U_H2=38500 B; П'₂=68 мм²).

По сортаменту алюминиевого провода (табл. 5.2) выбираем провод марки АПБ

При J= 1,825-10⁶ А/м² и b = 9 мм по графикам рис. 5.34,6 находим q = 700Вт/м². Это значение q получено для катушек, имеющих четыре охлаждаемые маслом поверхности. Для сдвоенных катушек q увеличивается примерно в 1,5 раза. Принимаем конструкцию обмотки со сдвоенными катушками. В сдвоенных катушках две шайбы по 0,5 мм. Между двойными катушками каналы по 5 мм. Две крайние катушки вверху и внизу отделены каналами по 7,5 мм (см. табл. 4.10), Схема регулирования по рис. 6.6, г; канал в месте разрыва обмотки h_KP=12,5 мм (табл. 4.9), канал между группами обмотки ВН — 30 мм.

Размер провода в катушках с усиленной изоляцией 5,25X10,5 мм.

Осевой размер основных катушек b'=9,5 мм.

Число катушек обмотки ВН в одной группе ориентировочно по (6.63)

Поскольку необходимо сделать несколько увеличенных каналов, принимаем 52 катушки в каждой группе.

Число витков в катушке (ориентировочно)

Общее распределение витков между катушками

4 катушки с усиленной изоляцией Г поxвитков …….27

 8 регулировочных катушек Н по 5 витков 40

 -------------------------------------------------------------------

 Всего 52 катушки 404

Расположение катушек на стержне и размеры радиальных каналов приняты по рис. 10.4.

Рис. 10.4. Трансформатор ТРД-16000/35. Расположение катушек и радиальных каналов в обмотке ВН (одна группа)

Осевой размер обмотки

По испытательному напряжению U_ИСП=85 кВ и мощности S=16000 кВ·А по табл. 4.5 находим

Канал между обмотками ВН и НН а₁₂,м…………………………………………….……….30

Толщина цилиндра ,мм………………………………………………….………….….……6

Выступ цилиндра за высоту обмотки l_Ц2=50

Расстояние между обмотками ВН двух соседних стержней а₂₂, мм………….……………30

Толщина междуфазовой перегородки , мм………………………………….………….…3

Расстояние обмотки ВН до прессующего кольца l'_0,2 , мм………………………………….30

Высота прессующего устройства l_П………………………………………………….……….30

Расстояние от прессующего устройства до ярма l'_П, мм…………………………….………30

Согласно § 4.3 принимаем размеры бумажно-бакелитового цилиндра Ø728/740х1500мм.

Таблица 10.2. Данные катушек обмотки ВН трансформатора ТРД-16000/35

Показатели	Условные oбозиачения катушек					Всего на стержень
	Основные			Регулировочная Н	С усиленной изоляцией Г
	Д	Е	К
Число катушек в одной параллельной ветви	8	12	20	8	4	52Х-2
Число витков в катушке			8	5		404 X2
Размеры провода без изоляции, мм	9X3,75	9X3,75	9X3,75	9X3,75	9X3,75	—
Размеры провода в изоляции, мм	9.5Х 4,25	9,5Х 4,25	9,5Х 4,25	9,5Х 4,25	10,5Х5.25	—
Радиальный размер, м	0,077	0,077	0,068	0,077*	0,074	—
Сечение витка, мм2	65,78	65,78	65,78	65,78	65,78	—
Плотность, тока106 А/м2	1,825	1,825	1,825	1,825	1,825	_
Масса провода (на три фазы), кг без изоляции	99,0	149,5	222.0	56,5	38,0	565 X2
с изоляцией	104,0	158,0	233,5	59,5	45,0	600 X2
Диаметры, м внутренний	0,764	0,764	0,764	0,764	0.7П4	—
наружный	0,918	0,918	0,900	0,918	0,912	—

* В катушку Н вмотать ленты из картона до размера 0,077 м.

Основные размеры обмоток показаны на рис. 10.5. Масса металла обмотки (группы) (по табл. 10.2) G₀₂=565,0 кг.

Масса провода (табл. 5.5) G_ПР1=600 кг.

Масса провода обмотки ВН =2·600=1200 кг.