Расчет трехфазного силового масляного двухобмоточного трансформатора (стр. 2 из 3)

Полученные размеры заносим в таблицу 2

d, см	d12,см	а01, см	а1, см	а12, см	а2, см	l, см	lc, см	l01, см	l02, см	hя, см
14	20,8	1,5	1,3	1,2	1,3	43,5	44,5	5	5	14,5

3. Изоляция

Главными задачами при проектировании изоляции трансформатора являются выбор принципиальной конструкции изоляции, выбор изоляционных материалов, заполняющих изоляционные промежутки, и размеров изоляционных промежутков.

Изоляция в трансформаторе разделяет части, находящиеся под напряжением между собой, и отделяет их от заземленных частей. В силовых трансформаторах изоляция выполняется в виде конструкций из твердых диэлектриков - электроизоляционного картона, кабельной бумаги, лакотканей, дерева, текстолита, бумажно-бакелитовых изделий, фарфора и других материалов. Части изоляционных промежутков, не заполненных твердым диэлектриком, заполняются жидким диэлектриком - трансформаторным маслом.

Для упрощения расчета и стандартизации требований, предъявляемых к электрической прочности изоляции готового трансформатора, электрический расчет изоляции производится так, чтобы она могла выдержать приемосдаточные и типовые испытания, предусмотренные соответствующими нормами. Нормы испытаний составлены с учетом возможных в практике значений, длительности и характера электрических воздействий, содержат необходимые запасы прочности и закреплены в ГОСТ.

Испытательное напряжение обмоток в зависимости от класса изоляции и рабочего напряжения выбираются по таблице.

При этом в трансформаторах можно использовать материалы класса нагревостойкости А, допускающего температуру до 105° С.

3.1 Главная изоляция обмоток (изоляция от заземленных частей и между обмотками)

Главная изоляция обмоток определяется в основном электрической прочностью при частоте 50 Гц и соответствующими испытательнымн напряжениями, определяемыми по справочнику.

Основные размеры изоляционных деталей с учетом производственных допусков и минимально допустимые изоляционные расстояния такой конструкции могут быть выбраны по справочнику.

Рисунок 2 - Главная изоляция обмоток

3.2 Витковая изоляция

Изоляцией между витками обычно служит собственная изоляция обмоточного провода. Выбор толщины изоляции провода для различных значений U_исп может быть сделан по справочнику. В этой таблице дана изоляция провода (витковая) для большей части катушек с нормальной изоляцией. Дополнительная изоляция между витками применяется обычно только на входных катушках.

3.3 Междуслойная изоляция

Выбор междуслойной изоляции зависит от принятой конструкции обмотки. В двухслойной цилиндрической обмотке из прямоугольног 'провода при суммарном рабочем напряжении двух слоев не более 1 кВ достаточной междуслойной изоляцией служит масляный канал шириной не менее 4 мм или прокладка из одного или двух сяоев электроизоляционного картона толщиной по 0,5 мм каждый. При рабочем напряжении более 1 кВ и до 6кВ-масляный канал 6-8 мм или два слоя картона по 1 мм.

Для образования в обмотках, между обмотками и изоляционными цилиндрами осевых каналов чаще всего применяются рейки, склеенные из полос электроизоляционного картона или изготовленные из дерева твердой породы, например белого или красного бука. При намотке рейки укладываются по образующим цилиндра и плотно прижимаются проводами к цилиндру или ранее намотанной катушке. Толщина рейки при этом определяет ширину -радиальный размер осевого канала.

Число реек по окружности для трансформаторов до 630 кВ-А выбирают обычно исходя из условий удобства намотки, для более мощных трансформаторов - из условий механической прочности. Число реек ориентировочно принимается равным для трансформаторов мощностью до 100 кВ-А -6;100-560кВ-А-8;750-1350кВ-А-8-10; 1800-5600 кВ-А-10, 12.

Для трансформаторов мощностью 7500 кВ-А и выше число реек выбирается таким, чтобы ра стояние между их осями по среднему диаметру внешней обмотки было 15 - 18 см.

3.4 Между катушечная изоляция

Изоляцией между катушками в винтовых и непрерывных спиральных обмотках могут служить угловые шайбы (рис. 3.2, а), простые шайбы (рие.З.2, в) или радиальные масляные каналы (рис. 3.2, б и в).

Рисунок 3.2 – Варианты конструкции междукатушечной изоляции.

Для образования радиальных масляных каналов применяют междукатушечные прокладки из электроизоляционного картона. Ширина прокладок обычно выбирается в пределах 4-6 см. Длина прокладки определяется радиальной шириной обмотки. Прокладка высотой h_k, набирается из нескольких слоев электрокартона толщиной 0,5 - 3 мм. Ввиду того, что стандартные толщины листов электроизоляционного картона кратна 0,5мм, расчетная толщина прокладок (и размеры каналов) должна быть также 0,5 мм. Число прокладок по окружности равно числу реек.

Если регулировочные витки обмотки ВН располагаются по ее середине (рис.3.3), то в месте разрыва обмотки напряжение между двумя половинами обмотки ВН значительно больше напряжения между двумя соседними последовательными катушками. Поэтому в месте разрыва обмотки высота радиального канала h_kp должна быть увеличена. Допустимые размеры h_kp в зависимости от напряжения обмотки ВН и от схемы регулирования следующие:

Uном , ВН	6	6	10	10	35	35	35
Схема	а	б	а	б	в	г	а
Выс. рад. канала hкр	8	12	10	18	12	12	25

Рисунок 3.3 – Схемы регулирования напряжения

4. Выбор и расчет обмоток

4.1 Выбор конструкции обмотки

1.Предварительное значение средней плотности тока, А/мм²

,

2. Предварительное сечение витка,мм² :

а) обмотки НН

,

б) обмотки ВН

,

По таблице 13(Расчет конструирование трансформаторов под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год, с19) производим выбор обмотки ВН и НН.

4.2 Расчет обмоток ВН и НН

Обмотку для ВН и НН выбираем многослойную цилиндрическую из круглого провода.

Число слоёв обмотки принимаем равное двум.

Рис.4 Многослойная целиндрическая обмотка из круглого провода

1) По предварительному сечению П₁ из сортамента круглого обмоточного провода для трансформаторов (таб.16, с 29 Расчет конструирование трансформаторов под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год).

d₁ = 1 мм – диаметр провода без изоляции,

d

= ,

где

- толщина изоляции на две стороны, мм (таб.16, с 29 Расчет конструирование трансформаторов под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год).

d

= мм

Размеры выбранного провода:

АПБ = 2

2) Полное сечение витка, мм²,

,

где

- число параллельных выходов, = 2,

- сечение одного провода, = 0,785 мм² (таб.16, с 29 Расчет конструирование трансформаторов под ред.Н.С. Сиунова, Свердловск 1979 год).