Физика / Курсовая работа: Расчет трансформатора ТМ100035

Курсовая работа: Расчет трансформатора ТМ100035

4. Сечение витка обмотки (П, мм² ).

5. Схема регулирования напряжения (для обмоток ВН).

Первые четыре параметра определены техническим заданием, либо предыдущим этапом проектирования (выбор главных размеров).

На выбор схемы регулировочных ответвлений влияет ряд факторов:

- схема соединения обмоток;

- тип обмотки;

- механическая прочность при коротких замыканиях;

- напряжение между частями обмотки.

На рис. 3.3 показаны наиболее употребительные схемы выполнения регулировочных ответвлений в обмотках ВН трансформаторов и стандартные обозначения начал, концов и ответвлений обмоток ВН

Рис. 3.3. Различные схемы выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения ПБВ.

При соединении обмоток в звезду наиболее целесообразны схемы рис. 3.3, а, б, в, поскольку допускают применение наиболее простого и дешевого переключателя - одного на три фазы трансформатора. В этих схемах рабочее напряжение между отдельными частямипереключателя не превышает 10% линейного напряжения трансформатора. Схема по рис. 3.3, г требует или трех отдельных переключателей для каждой фазы или одного трехфазного переключателя. В последнем рабочее напряжение между отдельными его частями может достигать 50% номинального напряжения обмотки, однако и такие переключатели находят широкое применение.

При соединении обмоток треугольником наиболее целесообразна схема по рис. 3.3, г . В схемах регулирования, регулировочные витки каждой фазной обмотки присоединяются к линейному зажиму соседней фазы и рабочее напряжение между контактами различных фаз на переключателе достигает 100% номинального напряжения обмотки. Схема по рис. 3.3, в при соединении обмотки в треугольник не применяется.

Схемы регулирования по рис. 3.3, а, б могут быть реализованы в цилиндрических обмотках, а по рис. 3.3, в, г - в катушечных. Особенностью схемы по рис. 3.3, в является то, одна половина обмотки мотается правой, а другая левой намоткой.

Для снижения механических усилий, действующих на обмотку при коротком замыкании, рекомендуется размещать симметрично относительно середины высоты обмотки, например по схемам рис. 3.3, б, в, г . Схема по рис. 3.3 а для регулирования напряжения при многослойной цилиндрической обмотке применяется в трансформаторах мощностью до 160 кВА.

При регулировании напряжения по схемам на рис. 3.3, в и г в месте разрыва обмотки в середине ее высоты образуется изоляционный промежуток в виде горизонтального радиального масляного канала. Иногда этот канал заполняется набором шайб, изготовленных из электроизоляционного картона. Размер этого промежутка по схеме рис. 3.3, в определяется половиной фазного напряжения обмотки, а при схеме по рис. 3.3 г - примерно 0,1 фазного напряжения. Увеличение этого промежутка нежелательно, так как приводит к существенному увеличению осевых механических сил в обмотках при коротком замыкании, возрастающих также и с ростом мощности трансформатора. Именно это обстоятельство ограничивает применение схемы по рис. 3.3, в напряжением не свыше 38,5 кВ и мощностью не более 1000 кВА.

Указанные выше соображения позволяют выбрать тип обмоток (первичной и вторичной) по табл. 3.1.

Основные свойства и пределы применимости обмоток разных типов

Таблица 3.1

Тип обмотки	Применение	Основные достоинства	Основные недостатки	Диапазон значений критериев выбора (ориентировочно)				Число параллельных проводов в витке	схема регулирования напряжения рис.4.3
				Мощность трансформатора, S, кВА	Сечение витка, П, мм²	Ток на стержень, I, А	Линейное напряжение, U, кВ
Цилиндрическая одно- и двухслойная из прямоугольного провода	НН (ВН)	Технологичность, Хорошее охлаждение	Малая механическая прочность	М	До 630	5-250	15-800	До 6	1-8
				А	До 630	7-300	10-650	До 6	1-8
Цилиндрическая многослойная из прямоугольного провода	ВН (НН)	Технологичность, Хорошее заполнение окна магнитопровода	Меньшая поверхность охлаждения (по равнению с обмотками, имеющими радиальные каналы)	М	630 - 80000	5-400	15-1200	10, 35	1-8	а,б
				А	16000 -25000	7-500	10-1200	10, 35	1-8
Цилиндрическая многослойная из круглого провода	ВН (НН)	Технологичность	Ухудшение теплоотдачии уменьшение механической прочности при большой мощности	М	До 630	0.11-42	0.3-100	До 35	1-2	а,б
				А	До 630	1 - 50	2-135	До 35	1
Винтовая одно- и многоходовая	НН	Механическая прочность, надежная изоляция, хорошее охлаждение	Высокая стоимость по сравнению с цилиндрической обмоткой	М	160 и выше	75 и более	300 и более	До 35	4-16	-
				А	100 и выше	75 и более	150 и более	До 35	4-16
Непрерывная катушечная (спиральная)	ВН (НН)	Электрическая и механическая прочность, хорошее охлаждение	Повышенная сложность технологии (необходимость перекладки катушек)	М	160 и выше	5 и более	15 и более	3-220	1-5	в,г
				А	100 и выше	7 и более	10 и более	3- 220	1-5