Обмотка НН. Основные данные обмотки напряжение фазы обмотки UФ=690 В; ток обмотки фазы I1= 304 А; напряжение витка обмотки uB=6,9 В; число витков 
xплотность тока по предварительному расчету J=(1,5÷1,7) МА/м2. внутренний диаметр обмотки D'1 =0,226 м; высота обмотки l =0,790 м.
Согласно табл. 5.8 по мощности трансформатора S=630 кВ·A, току обмотки I=304 А и ее напряжению 690 В выбираем конструкцию двухслойной цилиндрической обмотки из прямоугольного алюминиевого провода марки АПБ.
Сечение витка ориентировочно
ПВ≈304/(1,60·106)=0,000190 м2=190 мм2.
Высота витка обмотки
hB= 0,790/(0,5·72+1) = 0,0214 м = 21,4 мм.
Выбираем виток из четырех параллельных проводов марки АПБ по табл. 5.2 с намоткой на ребро
сечением 46,6 мм2
каждого провода. Общее сечение витка
ПВ = 46,6·4= 186,4 мм2 = 0,0001864 м2.
Плотность тока
J = 304/0,0001864 = 1,63 МА/м2.
Высота витка
hB = 4·5,25·10-3 = 0,021 м.
Согласно табл. 5.9 при радиальном размере алюминиевого провода 10 мм и двух слоях витков в обмотке следует считаться с возможностью возникновения добавочных потерь в обмотке до 10 % основных.
Радиальный размер обмотки
а1= (10,5·2+ 8) ·10-3 = 0,029 м,
где осевой канал между слоями обмотки имеет ширину 8 мм.
Осевой размер обмотки
l=hB( 
+ l) + hРАЗГ = 0,021 (36+1)+ 0,013 = 0,790 м.
В каждом слое обмотки сделать разгон вмоткой полосок электроизоляционного картона с общим размером 13 мм по рис, 5.15.
Диаметры обмоток
внутренний D' = 0,226;
наружный D"=0,226+2·0,029=0,284 м.
Основные размеры обмоток по рис. 10.9,
Рис. 10.9. Основные размеры обмотки НН трансформатор типа ТМ-1600/35
а — поперечное сечение одного витка обмотки; б — осевой разрез обмотки
Масса металла обмотки по (7.7)
GO = 8,47·103·3-0,255·72·0,0001864 =86,95 кг.
Основные потери в обмотке по (7.4)
PОСН = 12,75·10-12-1,632·1012 ·86,95 = 2946 Вт.
|
|
Добавочные потерн в обмотке по (7.13) и (7.15)
= 1+0,037·108·0,676·0,014·22= 1 + 0,10= 1,10,
где 
Полные потери в обмотке НН
Р= 1,10·2946=3240,6 Вт.
Поверхность охлаждения обмотки по (6.15)
ПОХЛ = 2·3·0,75 
(0,226 + 0,284) ·0,79 = 5,695 м2.
Плотность теплового потока на поверхности обмотки
q = 3240,6/5,695=569,0 Вт/м2.
Внутренний перепад температуры в обмотке
= 569·0,25·10-3/0,17 = 0,84 0С.
Превышение температуры поверхности обмотки над температурой масла по (9.19)
= 0,285·5690,6= 12,82 0С.
Среднее превышение температуры обмотки над температурой масла
= 0,84+12,82=13,660С.
Обмотка ВН. Расчет многослойной цилиндрической обмотки класса напряжения 35 кВ отличается некоторыми особенностями. Основные данные обмотки напряжение фазное UФ=20 204 В; напряжение витка uB=9,6 В; ток фазный I2=10,4 А; число витков на ответвтлениях 2209—2157—2105—2053—2001. Сечение витка 8,45 мм2. Марка провода АПБ, круглое сечение диаметром 3,28/3,68 мм.
Высота обмотки l =0,79 м. Обмотка наматывается на цилиндре диаметром (0,31/0,32) 
0.89 м. Внешний диаметр обмотки НН 0,284 м, изоляционное расстояние между обмотками a’12=27 мм.
Расчет обмотки. Плотность тока
J= 10,4/(8,45·10-6) = 1,23 МА/м2.
Число витков в слое
x= 0,79/(3,68·10-3) -1 = 214.
Число слоев в обмотке
nСЛ = 2210/214=10,3 
11
Число витков в слоях
1-й —9-й слой 214·9=1926
10-й слой 75 + 2·26= 127
11-й слой 22·6= 156
---------------------------------
Всего 2209,
Для симметричного расположения регулировочных витков по высоте обмотки в двух последних слоях (10-м и 11-м) располагаем витки по схеме рис. 10.10 (аналогично схеме рис. 6.6,б).
Рис. 10.10. Схема ответвлений обмотки ВН трансформатора типа ТМ-630/35 (показаны числа витков частей обмотки)
|
|
Разделяем обмотку ВН на две концентрические катушки в четыре слоя — внутренняя В и в семь слоев — внешняя Г с осевым каналом между катушками В и Г а'22=6 мм. Для защиты от импульсных перенапряжений под внутренний слой обмотки на поверхность цилиндра устанавливается экран — разрезанный по образующей цилиндр из алюминиевого листа толщиной 0,5 мм. Экран изолируется с двух сторон кабельной бумагой. Общая толщина экрана с изоляцией 3 мм.
Рабочее напряжение двух слоев обмотки
UМ,СЛ = 9,6·2·214 = 4100 В.
По табл. 4.7 находим междуслойная изоляция — кабельная бумага 7 слоев 0,12 = 0,84 мм; выступ изоляции на торцах обмотки 22 мм.
Радиальный размер обмотки
При расчете напряжения короткого замыкания следует пользоваться выражением
а2 = 0,058 — 0,003 = 0,055 м.
Внутренний диаметр
D'2 = 0,284 + 2·0,027 =0,338 м.
Внешний диаметр
D"2 = 0,338 + 2·0,058 = 0,454 м.
Последние пять витков на каждой ступени, т.е. витки 1997—2001; 2049—2053; 2101—2105; 2153—2157 и 2205—2209, изолируются дополнительно лакотканью ЛХММ-0,20 в один слой. Масса металла обмотки по (7.7) на три стержня
GО = 8,47·3·0,396·2209·8,45·10-6= 187,82 кг.
Потери в обмотке основные по (7.4)
РОСН = 12,75·10-12·1,232·1012·187,82=3622,9 Вт.
Добавочные потери в обмотке по (7.13) и (7.15)
= l+0,017·108·0,713·0,00328·112= 1+0,0232= 1,0232,
где 
=(214·3,28·10-3·0,95/0,790)2=0,713.
Полные потери в обмотке Р2= 1,0232·3622,9 = 3707 Вт. Поверхность охлаждения обмотки
ПОХЛ=3·2·0,8 (0,338 + 0,454) ·0,790 = 9,435 м2.
Плотность теплового потока на поверхности обмотки
q = 3707/9,435 = 392,9 Вт/м2.
Расчет внутреннего перепада температуры в обмотке (по § 9.5). Внутренний перепад температуры рассчитывается для наружной катушки Г, имеющей больший радиальный размер. Потери в 1 м3 объема обмотки по (9.11)
|
|
sub> 
Далее ведем расчет по (9.13), (9.12), (9.10) и (9.4).
Средняя условная теплопроводность обмотки
Средняя теплопроводность с учетом междуслойной изоляции
Полный внутренний перепад температуры в катушке Г
Средний внутренний перепад температуры
Перепад температуры на поверхности обмотки
Среднее превышение температуры обмотки над температурой масла
