Методическое пособие Самара Самарский государственный
 Скачать 2.44 Mb.
|
|
РАСЧЕТ ВИНТОВОЙ ОБМОТКИ Выбор одноходовой или двухходовой (многоходовой) обмотки (рис. 6.4) зависит от осевого размера (высоты) одного витка, ориентировочно определяемого по формулам: для одноходовой обмотки hв1 𝑙1 /(w1 4) hк1 , (м); (6.16) для двухходовой обмотки с равномерно распределенной транспозицией где hк1 hв1 𝑙1 /(w1 1) hк1 , (м), (6.17) – осевой размер масляного охлаждающего канала между витками. Ориентировочно значение hк1 может быть принято равным hк1 0,1 а1 , но не менее 0,004 м (4 мм), где а1–радиальный размер обмотки НН, приближенно определенный по а k а1 а2 , (м), (6.18) где а1 а2 3 1 1 3 определяется из п. 3.1. Максимальный возможный осевой размер витка одноходовой обмотки равен максимальному размеру обмоточного провода в изоляции, т.е. не может превышать 16,5 мм для медного и 18,5 мм для алюминиевого провода. Поэтому при получении по (6.14) hв1 0,0165м (16,5 мм) для медного провода и hв1 0,0185м (18,5 мм) для алюминиевого следует применять одноходовую обмотку. При по- лучении по этой формуле 0,035...0,045 hв1 0,0155...0,0185м по аналогич- ным соображениям может быть применена двухходовая обмотка. Более точное определение hв1 в этом случае дает формула (6.17). В сравнительно редких случаях, например, для трехфазного трансформатора мощностью 1600 кВ·А при напряжении НН 400 В и токе обмотки фазы НН 2309 А, может быть применена четырехходовая обмотка.  Р и с. 6.4. Винтовая обмотка: а – одноходовая винтовая параллельная обмотка с тремя транспозициями; б– одноходовая из шести витков; в– двухходовая из четырех витков Ориентировочное сечение витка П I/J 106, (мм2). (6.19) 1 1 ср В двухходовой обмотке масляный канал между двумя группами проводов витка можно заменить прокладкой толщиной 2×0,5 мм. В том случае, когда плотность тока в медном проводе обмотки не превышает 2,2∙106…2,5∙106 А/м2 и в алюминиевом 1,4∙106…1,8∙10б А/м2, возможно применение винтовой обмотки без радиальных каналов с плотным прилеганием витков. Высота одного витка такой обмотки при для одноходовой обмотки hк1 0 может быть найдена: hв1 𝑙1 /(w1 4) , (м); (6.20) для двухходовой обмотки с равномерно распределенной транспозицией hв1 𝑙1 /(w1 1) , (м). (6.21) При получении по (6.20) hв1 0,0155м (15,5 мм) для медного провода и hв1 0,0185м(18,5 мм) для алюминиевого следует применять однохо- довую обмотку. При получении по (6.21) 0,031...0,037 hв1 0,0155...0,0185 м по аналогичным соображениям может быть применена двухходовая обмотка. После окончательного выбора конструкции обмотки к полу- ченным ориентировочным значениям П1 и hв1 по сортаменту обмо- точного провода [1, табл. 5.2 и 5.3] подбираются подходящие сечения провода с соблюдением следующих требований: а) минимальное число параллельных проводов в одноходовой обмотке – четыре, в двухходовой — восемь; б) все параллельные провода имеют одинаковые размеры и площадь поперечного сечения; в) в обмотке с радиальными каналами больший размер провода не выходит за предельный размер, найденный по (6.5) или (6.6); г) расчетная высота обмотки при выбранных размерах проводов и радиальных каналов равна предварительно рассчитанному значению. Подобранные размеры проводов в мм записываются так: Размеры провода без изоляции Число параллельных проводов × или  Размеры провода с изоляцией Полное сечение витка nв1 а bа b . П1 nв1 П106 , (м2), (6.22) 1 1 где П –сечение одного провода в мм2 [1, табл. 5.2 и 5.3]. Плотность тока Осевой размер витка hв1 J I/ П, (А/м2). (6.23) 1 1 и радиальный размер обмотки для од- но- и двухходовой обмоток определяются по рис. 6.5. Осевой размер (высота) обмотки, опрессованной после сушки трансформатора ℓ1, определяется по следующим формулам: 1 для одноходовой обмотки (рис. 6. 5, а) с тремя транс- позициями 1 1 к 𝑙 b 103 w 4 k h w 3103 , (м); (6.24) для одноходовой обмотки с каналами через два витка (рис. 6.5, б) и с тремя транспозициями 𝑙 b 103 w 4 k w1 2 δ w1 103 , (м), (6.25) 1 1 hк 2 2 где δ – толщина прокладки между сдвоенными витками, обычно равна 1 … 1,5 мм; 1 для двухходовой обмотки с равномерно распределенной транспозицией по рис. 6.5, в 1 1 к 𝑙 2b 103 w 1 k h 2w 1103 , (м); (6.26)  Р и с. 6.5. Определение осевого размера витка и радиального размера для винтовой обмотки для двухходовой обмотки без канала между двумя группами проводов по рис. 6.5, г 1 1 к 1 1 𝑙 2b 103 w 1 k h w δ w 1103, (м). (6.27) Коэффициент kв (6.24) … (6.27) учитывает усадку междукатушечных прокладок после сушки и опрессовки обмотки и может быть принят 0,94…0,96. Осевой размер обмотки без радиальных каналов, одноходовой и двухходовой, может быть найден по формуле (6.24) или (6.26) при hк1 0 . Радиальный размер обмотки а1определяется по рис. 6.5. Внутренний диаметр обмотки D d 2а 103 , (м), (6.28) где а01 по табл. П1.7. 1 01 Наружный диаметр обмотки D D 2а 103 , (м). (6.29) 1 1 1 Расположение транспозиций по длине обмотки определяется числом витков, которые следует отсчитать при ее намотке от начала до середины каждой транспозиции. В обмотке с сосредоточенной транспозицией групповые транспозиции размещаются на 1/4 w1 и 3/4 w1 от начала обмотки, общая транспозиция располагается на 2/4 w1 . В двухходовых обмотках с равномерно распределенной транспозицией общее число транспозиций принимается равным числу параллельных проводов nв1 или 2nв1 .Первая транспозиция располагается соответственно на расстоянии w1 /(2nв1) или w1 /(4nв1) витков от начала намотки, а все последующие – на интервалах w1 / nв1 или w1 /(2nв1) витков между соседними транспозициями. Интер- валы, на которых располагаются транспозиции, могут быть выражены целым числом витков, простой или смешанной дробью. Для удобства отсчета интервалов в процессе намотки обмотки знаменателем дроби должно быть число реек по окружности обмотки. Транспозиции в винтовой обмотке без радиальных каналов рассчитываются так же, как и в обмотке с каналами. В одноходовой двухслойной обмотке не менее трех транспозиций должны быть сделаны в каждом слое. |