Файл: Григорьев, В. Ф. Расчет трехфазного силового трансформатора учеб метод пособие по курсовому проектированию по курсу Электрические машины.doc

Примечание: для цилиндрических обмоток минимальное изоляционное расстояние d₁₂= 27 мм. Электростатический экран с изоляцией 3 мм. При расчете диаметра D'₂ принимать а₁₂= 30 мм.
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 табл. 9. В этой таблице дана изоляция провода (витковая) для большей части катушек с нормальной изоляцией. Дополнительная изоляция между витками применяется обычно только на входных катушках. Рекомендации по выбору изоляции витков входных катушек обмотки даны ниже.

Таблица 9

Марка провода и изоляция обмоточной меди

с учетом импульсной прочности

UИСП,, кВ	Марка провода	Толщина изоляции 2 (двухсторонняя), мм	Примечание
5–85	ПЭЛБО ПБ ПББО	0,125–0,2 (0,14–0,3) 0,3 (0,4) 0,45 (0,55)	Для всех трансформаторов

Примечание: в скобках даны расчетные размеры с учетом допусков.



Рис. 2. Главная изоляция обмоток при испытательных

напряжениях 5-85 кВ:

1 – изоляционные цилиндры (бакелит или картон); 2 – шайбы

и прокладки; 3 – междуфазная перегородка (картон)
3. Междуслойная изоляция

Выбор междуслойной изоляции зависит от принятой конструкции обмотки. В многослойных цилиндрических обмотках из круглого и прямоугольного провода размеры междуслойной изоляции выбираются по табл. 10.

Таблица 10

Размеры междуслойной изоляции в многослойных

цилиндрических обмотках из круглого провода

Суммарное рабочее напряжение двух слоев обмотки, В	Число слоев кабельной бумаги толщиной 0,12 мм	Выступ междуслойной изоляции на торцах обмотки (на сторону), см
До 1000	2	1,0
1001–2000	3	1,6
2001–3000	4	1,6
3001–3500	5	1,6
3501–4000	6	2,2
4001–4500	7	2,2
4501–5000	8	2,2
5001–5500	9	2,2

---

В двухслойной цилиндрической обмотке из прямоугольного 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 слоев 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; 100–560 кВА – 8; 750–1350 кВА – 8–10; 1800–5600 кВА – 10, 12.

Для трансформаторов мощностью 7500 кВА и выше число реек выбирается таким, чтобы расстояние между их осями по среднему диаметру внешней обмотки было 15–18 см.
4. Междукатушечная изоляция

Изоляцией между катушками в винтовых и непрерывных спиральных обмотках могут служить угловые шайбы (рис. 3, а), простые шайбы (рис.3, в) или радиальные масляные каналы (рис. 3, б и в).


Рис. 3. Варианты конструкции междукатушечной изоляции

при _ш = 0,5 мм; а  6 мм;b = 6–8 мм:

а – круглый провод, б, в– прямоугольный

Угловые и простые шайбы перекрывают часть сечения охлаждающих каналов. Поэтому они применяются только в случаях, когда это допустимо по условиям охлаждения для трансформаторов с U_исп  85 кВ при мощности на стержень S^  110 кВА. Во всех других случаях делают радиальные масляные каналы, высота которых выбирается из условий нормального охлаждения обмотки и обычно оказывается достаточной для обеспечения прочности изоляции.

---

Из условий электрической прочности высота канала h_к для последовательно включенных катушек находится по формуле, см

,

где U_кат – рабочее напряжение одной катушки, В.

Размер h_к округляется с точностью до 0,5 мм.

Минимальные по условиям охлаждения размеры радиальных масляных каналов выбираются в зависимости от радиальной ширины катушки в табл.11.
Таблица 11

Минимальная высота радиального охлаждающего канала

Радиальная ширина обмотки а1, см	до 4	4–6	6–7	7–8
Высота радиального масляного канала hк, мм	4	5	6	7

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_к набирается из нескольких слоев электрокартона толщиной 0,5–3 мм. Ввиду того, что стандартные толщины листов электроизоляционного картона кратна 0,5 мм, 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. 4), 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:

Таблица 12

Номинальное напряжение ВН, кВ	6	6	10	10	35	35	35
Схема регулирования по рис. 4	а	б	а	б	в	г	а
Высота радиального канала hkp, мм	8	12	10	18	12	12	25

---

---

Примечание: в многослойной цилиндрической обмотке с регулированием по схеме рис.4,д разрыв не выполняется


Рис. 4. Схемы регулирования напряжения (а – д)
По рис. 4, б и рис. 4, г выполняются обмотки с выводом нулевой точки на крышку трансформатора

5. Усиленная изоляция входных витков и катушек

В переходном процессе при подаче на обмотку волны перенапряжения с крутым фронтом на первые витки (катушки) обмотки приходится большая часть перенапряжения. Поэтому для обмоток с U_исп 55 кВ изоляция крайних витков (катушек) выбирается усиленной (табл. 13).

При U_исп = 55 кВ усиленная изоляция выполняется на начальной и конечной катушках, при U_исп  55 кВ – на двух первых и двух последних катушках каждой фазы.

Таблица 13

Толщина усиленной изоляции входных катушек в зависимости

от типа обмотки и напряжения

Uисп , кВ	Тип обмотки	Толщина изоляции, мм
		Первая катушка		Вторая катушка
		витковая	между слоями	витковая	между слоями
55	Все типы	0,96 (1,06)	—	—	—
85	Непрерывная спиральная катушечная	1,35 (1,5)	—	1,35 (1,5)	—

Примечания:

1. Изоляция витков дана на две стороны, изоляция катушек на одну.

2. В обмотках класса напряжения 20 и 35 кВ два крайних канала между катушками вверху и внизу не менее 7 мм каждый.

3. В многослойной цилиндрической обмотке с экраном при U_исп = 85 кВ, толщина изоляции пяти последних витков у нейтрали 1,35 мм – один слой лакоткани ЛХММ вполуперекрышку.

---