5. Выбор конструкции обмоток

5.1. ЭДС витка (предварительно),

,

где: значение берем из п.4.8.

5.2. Число витков обмотки НН (предварительно)

,

Значение округляем до целого числа: ,

Уточняем ЭДС витка ,

Номинальное число витков обмотки ВН определяем по формуле:

5.3. Средняя плотность тока в проводах обмоток ( ):

где: берем из задания (все величины в системе СИ);

берем из табл.3.6 [1,с.131]. Примем . Значение зависит от материала проводов (медь, алюминий), а также от расчетной температуры обмоток: – для масляных трансформаторов, а также сухих трансформаторов с изоляцией классов – для сухих трансформаторов с изоляцией классов [1, с.315]. Принимаю =0,463.

Тогда:

А/мм²

Полученное значение сверяем с данными [1,с.257, табл.5.7], где приведены средние значения плотностей тока применяемых трансформаторов. Согласно ей, значение найдено верно.

5.4. Сечение витка (предварительно) в :

5.5. Выбираем число реек согласно данным, приведенным в [1, с.225]. Принимаем

5.6. Выбор типа обмоток производим исходя из рекомендаций [1,с.258-259, табл.5.8]. Для трансформатора мощностью 32000 кВА применяем следующие типы обмоток:

- для обмотки низшего напряжения:

для – многослойная цилиндрическая из прямоугольного провода;

- для обмотки высшего напряжения:

– цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода;

6. Расчет обмотки низшего напряжения

РРРрРРРРРРРРРРРР6.1. Задаемся значением тепловой нагрузки и определяем расстояние между соседними охлаждающими каналами с помощью формулы (5.7) [1,с.261].

.

По сортаменту проводов [1,с.212-213,табл.5.2] имеем: . мм

6.2. Выбираем ширину масляных каналов согласно рекомендациям, изложенным в 2.4. Используем дополнительные рекомендации о ширине каналов в непрерывных катушечных обмотках [1, с. 290]. Принимаем .

6.3. По сортаменту обмоточных проводов [1, табл.5.2,с.212-213] выбираем высоту провода так, чтобы соблюдались условия:

Выбираем значение , тогда выше приведенные условия выполняются. Ширину изоляции обмотки из расчета на две стороны выбираем равной .

6.4. Зная высоту провода и ширину каналов, определяем число катушек в обмотке с полным числом каналов по формуле:

где ,

Принимаем

Тогда:

.

Полученное значение округляем до целого числа так, чтобы получить в п. 6.6 целое или несколько меньшее целого число витков в катушке

6.5. Зная по сортаменту обмоточных проводов [1, табл.5.2,с.212-213] перебором размера подбираем число параллельных проводов и радиальный размер провода так, чтобы где: – целое число; – поперечное сечение одиночного провода с размерами

Выбираем , .

6.6. Число витков в катушке ориентировочно:

.

Округлим число витков в катушке до целого .

Далее произведем распределение витков по катушкам и уточним число катушек Распределение витков по катушкам должно быть таким, чтобы радиальные размеры катушек стержня отличались не более чем на двойную толщину провода [1, с.253]. Т.к. в наших расчетах имеем , то в соответствии с рекомендациями обмотку выполняем из двух типов катушек с дробными числами витков, отличающимися на одно межпрокладочное расстояние. При этом берется:

где: ,

– округленное до большего целого значения число межреечных промежутков в катушке.

. Округляем до большего целого значения .

Значит, , тогда

Применяем: ,

Проверяем выше приведенные расчеты: .

Значит, выше приведенные расчеты верны.

6.7. Высота обмотки:

, в случае обмотки НН ,

,

6.8. Радиальный размер обмотки НН:

Зная , уточняем размер по [1, с.426,табл.9.2,а]: .

6.9. Проверяем радиальный размер провода по величине добавочных потерь. Коэффициент добавочных потерь, обусловленных полем рассеяния, определяется по формуле:

,

где: – радиальный размер прямоугольного привода, – коэффициент, зависящий от материала обмотки, температуры и формы провода (табл.4 методички) и равен 0,095, - число проводов в катушке, уложенных в радиальном направлении.

Таблица 4

Материал провода	Значения при температуре
	75 0С		115 0С
	прямоугольный провод	круглый провод	прямоугольный провод	круглый провод
Медь	0,095	0,044	0,063	0,0292
Алюминий	0,037	0,017	0,029	0,0134

Для катушечных обмоток

где: – число проводов обмотки в осевом направлении.

.

Тогда:

.

Условие выполняется – значит, расчет, приведенный выше, сделан верно. Подобранный по сортаменту провод записываем в виде: где – сечение одного провода;

т.е.

6.10. Уточняем значение плотности тока в обмотке НН:

6.11. Определяем:

- массу проводов по формуле: ,

где: ,

- внутренний диаметр, - наружный диаметр.

.

- электрические потери :

где: – коэффициент, зависящий от материала обмотки и расчетной температуры. Значение принимаем равным 12,75 (табл.5 методички).

Материал проводов	Значения при расчетной температуре
	75 0С	115 0С
Медь	2,4	2,72
Алюминий	12,75	14,4

Коэффициент берем из п.6.9.: .

.

- тепловую нагрузку :

где: – длина охлаждающего канала, равная радиальному размеру катушек – для катушечных обмоток;

– округленное до большего целого значения число витков непрерывной катушечной обмотки;

– для катушечных обмоток из прямоугольного провода;

– коэффициент закрытия поверхности, равный

где: – число реек; – ширина прокладок;

– средний диаметр катушки.

Тепловую нагрузку также можно определить по формуле:

Тогда: