Навигация

Обмотки мощных трансформаторов

Обмотки мощных трансформаторов выполняются из электролитической меди прямоугольного сечения с изоляцией из кабельной бумаги, имеют круглую цилиндрическую форму и расположены на стержнях магнитопровода концентрически. В конструкциях станционных трансформаторов напряжением 110—500 кв. наиболее широкое распространение получили непрерывные (катушечные) обмотки, состоящие из отдельных катушек, наматываемых 'последовательно без разрыва меди. Спиральная конструкция обмоток, когда проводник наматывается по винтовой линии, обычно используется для обмоток НН таких трансформаторов (рис. 4-5,6). У мощных трансформаторов каждый виток спиральной обмотки состоит из нескольких параллельных проводов, укладываемых вплотную в радиальном направлении. Дисковые обмотки, состоящие из ряда двойных катушек, каждая из которых выполнена аналогично катушке непрерывной обмотки, обычно встречаются у трансформаторов 400— 500 кв. в качестве обмоток ВН и могут частично использоваться в конструкциях обмоток 330, 220 и 110 кв., имеющих дополнительную изоляцию катушек.
Для лучшего отвода тепла от обмоток между витками, катушками, а также вдоль обмоток предусматриваются масляные каналы. Во время работы трансформатора частичное или полное перекрытие масляных каналов шламом или небрежно выполненной изоляцией проводов обмотки может привести к местным перегревам и последующему повреждению обмотки.
Взаимное расположение обмоток разных напряжений у разных конструкций различно. Обычно обмотка ВН у всех конструкций располагается снаружи. У повышающих трех обмоточных трансформаторов и автотрансформаторов обмотка НН располагается между обмотками ВН и СН, а у понижающих — обмотка НН расположена непосредственно у магнитопровода, как указано на рис. 4-6. Расположение обмоток НН и СН влияет на величины напряжения короткого замыкания. В конструкциях автотрансформаторов взаимное расположение обмоток на стержне магнитопровода также согласовывают с величиной допустимых добавочных потерь.
У двух обмоточных повышающих трансформаторах (тип ТДЦГ) мощностью 90 МВт и выше, работающих в качестве повышающих трансформаторов электростанций, применено двойное концентрическое расположение обмоток, когда обмотка НН находится между двумя частями обмотки ВН. Ближе к магнитопроводу располагают часть обмотки ВН, имеющую регулировочные витки.
Расположение обмоток и отводов должно исключать дополнительные динамические усилия между ними различных режимах работы. Между витками двух концентрических расположенных на магнитопроводе обмоток действуют динамические усилия, пропорциональные протекающим по обмоткам токам.
Поскольку направления токов в витках обмоток разных напряжений в каждый момент времени противоположны друг другу, возникают радиальные силы взаимодействия между ними, сжимающие внутреннюю обмотку и растягивающие внешнюю (силы F1, F2, F7 и т. д., показанные на рис. 4-7). Кроме радиальных динамических усилий, на конструкцию каждой обмотки воздействуют противоположно направленные осевые силы F&, обусловленные притяжением витков каждой обмотки друг к другу. Динамические усилия резко возрастают при протекании по обмоткам токов короткого замыкания.
Уменьшение динамических усилий достигается равномерным распределением витков каждой обмотки по высоте, причем высота всех обмоток должна быть обязательно одинаковой. Выводы могут подключаться или к крайней или к средней точке обмоток. Без учета этих требований при коротких замыканиях может произойти смещение катушек высокого и низкого напряжения, ослабление и выпадение дистанционных прокладок, нарушение витковой изоляции.