2.10. Обмотки трансформаторов

Требования, которым должны удовлетворять обмотки трансформаторов, за­ключа­ются в следующем [1]:

- обмотки не должны иметь разрушающих деформаций от механи­ческих воздействий, а так же при коротких замыканиях от действия электромагнитных сил, обладать необходимой механической прочностью;

- изоляция обмоток должна выдерживать длительное воздейст­вие электрического поля в номинальном режиме, а также при перенапря­жениях, т.е. обладать необходимой электрической прочностью;

- обмотки должны быть технологичными, т.е. относительно просты в изготовле­нии и недороги;

- температура нагрева обмоток не должна превышать пределов для данного класса изоляции при необходи­мом режиме охлаждения;

- электрические потери в обмотках не должны превышать уста­новленных пределов.

К онструкция об­моток зависит от тока и напряжения транс­форма­тора. По вели­чине тока определяют сечение проводников, а величина на­пряжения влияет на выбор кон­струкции изоляции. Обмотки изготовляют из медного и алюми­ниевого провода. В ка­че­стве изоляции обмо­ток круглого сечения в масляных трансформа­торах применяют эмаль и хлопчатобу­мажную изоляцию, а в обмотках прямо­уголь­ного сечения, кроме того, кабельную бу­магу и хлопчатобу­мажную пряжу. В су­хих трансформаторах используют провода с нагревостойкой изоля­цией из стекловолокна. По взаимному положе­нию обмотки подраз­деляются на дисковые че­редующиеся и кон­центрические. Первые обеспечивают хорошую элек­тромагнитную связь друг с другом, од­нако сложны в изготовлении и при­меняются редко. Вторые в совре­менных трансформаторах используются достаточно широко. В табл. 2.1 приведены типы и характеристики кон­центрических обмоток [1].

Таблица 2.1

Концентрические обмотки

Типы обмоток	Характеристики обмоток
1	2
Цилиндрическая много­слой­ная (рис. 2.23,а)	Провод круглого сечения для ОВН до 35 кВ; при большом количестве слоев, разде­ленных кабельной бумагой, обмотка вы­полнена из двух катушек с охлаждаю­щим кана­лом; проста в изготовлении, но имеет недостаточную механическую проч­ность.
Катушечные цилиндри­ческие многослойные (рис. 2.23,б)	Несколько последовательно соеди­нен­ных катушек из провода круглого сече­ния для ОВН до 35 кВ.
Цилиндрические одно- и двухслойные (рис. 2.24,а)	Провод круглого сечения для ОНН до 6 кВ на токи до 800 А; проста в изготовлении, однако имеет недостаточную механическую проч­ность при коротких замыканиях.
Винтовые одно- и многоходовые (рис. 2.24,б)	Провод прямоугольного или квад­рат­ного сечения для ОНН на токи до 300 А; обладает достаточной механической прочностью.
Непрерывные спираль­ные катушечные (рис. 2.24,в)	Провод прямоугольного или квад­рат­ного сечения для ОНН и ОВН; сложна в изготов­лении, но обладает высокой механиче­ской прочностью.

В трансформаторах небольшой мощности цилиндрическая обмотка надевается на стержень магнитопровода и крепится относительно него де­ревянными клиньями, рейками, которые одновременно играют роль изо­ляции. В остальных случаях применяют цилиндр из изоляционного кар­тона. Наружная и внутренняя обмотка также крепятся друг относительно друга рейками. Между обмоткой и баком трансформатора устанавлива­ются барьеры из электромеханического картона. При сборке концентрических обмоток ближе к стержню располагается обмотка НН. В результате снижается толщина изоляции и, следовательно, габариты трансформатора [1].