5. Расчет обмоток вн

1. Число витков при нормальном напряжении:

2. Число витков на одной ступени регулирования напряжения:

где

3. Число витков обмотки на ответвлениях:

верхняя ступень:

при номинальном напряжении:

нижняя ступень:

Схему регулировочных ответвления выполняем согласно рисунку 5.

Рис. 5. Схема выполнения регулировочных ответвлений.

4. Плотность тока в обмотке ВН:

5. Сечение витка обмотки ВН:

6. Выбираем цилиндрическую обмотку из круглого провода, основные свойства которой приведены в табл. 6.

Таблица 6

Основные свойства и нормальные пределы применения цилиндрической многослойной обмотки из круглого 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
Цилиндри-ческая многослой-ная из круглого провода	ВН	НН	Простая технология изготовления	Ухудшение теплоотдачи и уменьшение механической прочности с ростом мощности	Al	До 630	От 2 до 135	До 35	От 1,37 до 50,24	1

5.7. Расчет многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода осуществляется таким образом.

5.7.1. По сечению и сортаменту обмоточного провода (табл. 5.1) подбирается провод подходящего сечения. Принимаем круглый провод марки АПБ – алюминий с толщиной изоляции на две стороны 2=0,3 мм.

Размеры провода, мм:

Полное сечение витка:

5.7.2. Уточняем плотность тока:

5.7.3. Число витков в одном слое:

где

5.7.4. Число слоев в обмотке:

5.7.5. Рабочее напряжение двух слоев:

5.7.6. По U_мсл по табл.5.2 выбирается число слоев и общая толщина кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки.

Записываем полученные данные в таблицу 7.

Таблица 7

Номинальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических обмотках.

Суммарное рабочее напряжение двух слоев, В	Число слоев кабельной бумаги на толщину листов мм	Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону), мм
От 3001 до 3500		16

5.7.7. Радиальный размер обмотки. В большинстве случаев по условиям охлаждения обмотка каждого стержня выполняется в виде двух концентрических катушек с осевым масляным каналом между ними. Число слоев внутренней катушки при этом должно составлять не более 1/3 - 2/5 от общего числа слоев обмотки. В случае применения этого типа обмотки на стороне НН числа слоев внутренней и наружной катушек делаются равными.

Минимальная ширина масляного канала между катушками = 6 мм (выбирается по табл. 4.5).

Радиальный размер обмотки, состоящей из двух катушек без экрана:

В обмотках классов напряжения 20 и 35 кВ под внутренним слоем обмотки устанавливается металлический экран – незамкнутый цилиндр из алюминиевого листа толщиной 0,5 мм. Экран изолируется от внутреннего слоя обмотки обычной междуслойной изоляцией. Такая же изоляция устанавливается со стороны масляного канала (рис. 6).

Рисунок 6. Разрез торцовой части многослойной цилиндрической обмотки из провода прямоугольного сечения (мм): 1 – провод обмотки; 2 – электростатический экран; 3 – бумажно-бакелитовое опорное кольцо слоя; 4 – межслойная изоляция из кабельной бумаги; 5 – рейка из электроизоляционного картона.

В нашем случае то под внутренним слоем обмотки устанавливаем металлический экран – незамкнутый цилиндр из алюминиевого листа толщиной 0,5 мм.

При наличии экрана радиальный размер обмотки:

8. Внутренний диаметр обмотки:

5.9. Наружный диаметр:

5.10. Средний диаметр обмотки:

5.11. Поверхность охлаждения:

где число катушек в обмотке,

Приближенное значение плотности теплового потока:

5.12. Масса обмотки:

где

5.13. Средний диаметр между обмотками НН и ВН:

14. Сводим полученные параметры обеих обмоток в одну таблицу – см. табл. 8.

Таблица 8

Основные данные обмоток НН и ВН.

	Обмотка НН	Обмотка ВН
Число катушек на стержень
Число слоев
Число витков в слое
Всего витков
Число витков при номинальном напряжении	–
Размеры провода без изоляции (с изоляцией), мм радиальный осевой		– –
Диаметр провода, мм	–
Число параллельных проводов
Сечение витка, м2
Плотность тока, А/м2
Радиальный размер обмотки, м		-
Радиальный размер обмотки с экраном, м	–
Высота обмотки, м
Диаметры, м внутренний наружный средний
Плотность теплового потока, Вт/м2
Масса обмотки, кг