2 Расчет обмоток высшего напряжения (вн)

Р

Рисунок 7 - Многослойная цилиндрическая обмотка из провода круглого сечения

асчет обмоток ВН начинается с определения числа витков, необходимого для получения номинального напря­жения, для напряжений всех ответвлений. Число витков при номинальном напряжении определяется по формуле:

, (2.1)

где - номинальное фазное напряжение обмотки ВН, В.

После определения числа витков необходимо проверить коэффициенты трансформации:

и ,

где U_ВНф - фазное напряжение ВН;

U_ННф - фазное напряжение НН;

- число витков обмотки высокого напряжения;

- число витков обмотки низкого напряжения.

Если это необходимо, то следует подкорректировать число витков в обмотках. Расхождение между значениями К_трU и К_трW не должно превышать 1%.

Число витков на одной ступени регулирования напря­жения при соединении обмотки ВН в звезду:

, (2.2)

где — напряжение одного витка обмотки, В (определено ранее по формуле 1.3);

— напряжение на одной ступени регулирования об­мотки или разность напряжений двух соседних ответвле­ний (линейное), В.

В

Рисунок 8 - Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения ПБВ

масляных трансформаторах мощностью от 25 до 200000 кВА с ПБВ предусмотрено выполнение в обмотках ВН четырех ответвлений на +5; +2,5; -2,5; -5% номинального, помимо основного зажима с номинальным напряжением, поэтому ΔU определяется из расчета 2,5 % от номинального значения обмотки ВН.

Обычно ступени регулирования напряжения выполня­ются равными между собой, чем обуславливается равенство числа витков на ступенях.

В этом случае число витков обмотки на ответвлениях:

На пяти ступенях:

верхние ступени напряжения ,

при номинальном напряжении:

нижние ступени напряжения: ,

Для трехфазного трансформатора най­денное число витков = является чис­лом витков на один стержень.

Осевой размер обмотки ВН ₂ принимается равным ра­нее определенному осевому размеру обмотки НН ₁.

Плотность тока в обмотке ВН, А/м² предварительно определяется по формуле: , (2.3)

где - средняя плотность тока обмотки, А/ м² (определяется по формулам 1.7 и 1.8).

- плотность тока обмотки НН, А/м².

Сечение витка обмотки ВН, мм² предварительно опре­деляется по формуле:

, (2.4)

где - номинальный фазный ток обмотки ВН, А.

Расчет многослойной цилиндрической обмотки из круглого провода. По ориентировочному сечению витка и сортаменту обмоточного про­вода (приложение В) для трансформаторов подбирается провод подходящего сечения или в редких случаях два параллельных одинаковых провода с диаметрами провода без изоляции и провода в изоляции ,мм. Толщина изоляции выбирается по приложению Г. Подобран­ные размеры провода записываются так:

,

Площадь проводника =

где — число параллельных проводников.

Полное сечение витка, м²

, (2.5)

где - сечение одного проводника, мм².

Полученная плотность тока, А/м²: (2.6)

Число витков в слое: (2.7)

Число слоев в обмотке: (2.8)

( округляется до ближайшего большего числа).

Необходимо распределить все витки обмотки ВН по слоям, показать на рисунке, как расположены ответвления, через сколько витков (см. рис. 9).

Рабочее напряжение двух слоев, В:

. (2.9)

По рабочему напряжению двух слоев по таблице 6 выбираются число слоев и общая толщина , кабельной бумаги в изоляции между двумя слоями обмотки.

Таблица 6 - Нормальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических обмотках

Суммарное рабо­чее напряже­ние двух слоев об­мотки, В	Число слоев кабель­ной бумаги на тол­щину листов , мм.	Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на одну сторону), мм.
До 1000 От 1001 до 2000 От 2001 до 3000 От 3001 до 3500 От 3501 до 4000 От 4001 до 4500 От 4501 до 5000 От 5001 до 5500	2X012 3X0,12 4X0,12 5X0,12 6X0,12 7X0,12 8Х0,12 9X0,12	10 16 16 16 22 22 22 22

Таблица 7 - Минимальная ширина охлаждающих каналов в обмотках