Различных типов обмоток масляных трансформаторов

Материал обмоток	Пределы применения, включительно					Число параллель ных проводов
	по мощности тр-ра S, кВА	по номинальному фазному току I, А	по номинальному напряжению U, кВ	по сечению витка П, мм^2
					от		ДО
Медь	До 630	От 15-18 до 800	Доб	От 5,04 до 250	1		4-8
Алюми­ний	До 630	От 10-13 до 600-650	Доб	От 6,39 до 300
Медь	До 630	От 0,3-0,5 до 80-100	До 35	От 0,0177 до 42,44	1		.2
Алюми­ний	До 630	От 2-3 до 125-135	До 35	От 1,37 до 50,24	1		1
Медь	От 160 и выше	От 300 и выше	До 35	От 75-100 и выше	4		12- 16 и более
Алюминий	От 100 и выше	От 150-200 и выше	До 35	От 75-100 и выше
Медь	От 160 и выше	От 15-18 и выше	ОтЗ до 100-220	От 5,04 и выше	1		3-5
Алюминий	От 100 и выше	От 10-13 и выше	ОтЗ до 100-220	От 6,39 и выше

Таблица 16

Средняя плотность тока в обмотках J_cp, А/мм² для современных

масляных трансформаторов с потерями короткого замыкания по ГОСТ

Мощность трансформато­ра, кВ-А	25-40	63-630	1000-6300	10 000- 16 000	25 000- 80 000
Медь Алюминий	1,8-2,2 1,1-1,8	2,2 - 3,5 1,2 - 2.5	2,2-3,5 1,5-2,6	2,0-3,5 15-2,7	2,0 - 3,5

Предварительное сечение витка, мм²

обмотки НН П^′₁ = I_1ф / J_ср

обмотки ВН П^′₂ = I_2ф / J_ср

После определения предварительного сечения витка нужно выбрать тип обмотки НН и ВН по табл. 17. Следует отметать, что в случае, когда возможно применение двух различных типов обмотки, следует отдавать предпочтение типу более простому и дешевому.

При расчете обмоток существенное значение имеет правильный выбор размера провода. В обмотках из провода круглого сечения обычно выбирается провод, ближайший по площади поперечного сечения к сечению П, определяемому по плотности тока J_cp, или в редких случаях подбираются два провода с соответствующим общим суммарным сечением.

При расчете винтовых, катушечных и в большинстве случаев двух- и многослойных цилиндрических обмоток из провода прямоугольного сечения желательно применять наиболее крупные сечения проводов, что упрощает намотку обмотки на станке и позволяет получить наиболее компактное ее размещение на магнитной системе. Однако применение больших размеров провода ограничивается условиями охлаждения обмотки и допустимыми добавочными потерями от вихревых токов, вызываемых полем рассеяния.

Выбор размеров поперечного сечения провода связан с плотностью теплового потока на охлаждаемой поверхности обмотки q. Значение q в целях недопущения чрезмерного нагрева обмоток в трансформаторах с естественным масляным охлаждением ограничивается q ≤ 1200+1400 Bт/м².

В обмотках из прямоугольного провода, в которых каждый провод с двух сторон омывается маслом (в одно- и двухслойных цилиндрических обмотках - с намоткой на ребро, в винтовых и непрерывных катушечных - с намоткой плашмя), значение большего из двух размеров поперечного сечения провода b, мм (см. рис. 7) может быть выбрано по формулам :

для медного провода b ≤ ak, / (10,7), мм

для алюминиевого провода b ≤ ak, / (17,2), мм

Следует принять к₃ равным:

- для винтовых и катушечных обмоток 1,0;

- для цилиндрических 0,8.

Найденный размер провода b следует рассматривать как предельно допустимый для заданного значения q, а при выборе по сортаменту величина b может быть принята меньшей.

Если размер провода b получается близким к предельному размеру по сортаменту ( табл. 18) или выходит за эти пределы, то в катушечной обмотке можно выбрать действительный размер провода, равный половине или меньше половины найденного по формуле, сдвоить катушки и сделать радиальные масляные каналы через две катушки (рис. 3,в). В одноходовой винтовой обмотке в этом случае можно сделать радиальные масляные каналы не через один виток, а через два. В двухходовой винтовой обмотке можно отказаться от радиальных каналов между ходами. В алюминиевых обмотках трансформаторов мощностью до 6300 кВ-А возможность сдвоить витки в винтовой обмотке или катушке в непрерывной катушечной обмотке представляется достаточно часто.