Материал: Лекция 02 Конструкция трансформатора

Винтовая обмотка состоит из витков, которые составлены из нескольких (от 4 до 20) параллельных проводников прямоугольного сечения, расположенных в радиальном направлении один относительно другого. Намотка витков этой обмотки выполняется, как и у цилиндрической обмотки, по винтовой линии, имеющей один или несколько ходов, но при этом между соседними по высоте витками оставляют канал для охлаждения (рис. 1.22). В отдельных случаях для экономии места по высоте радиальные охлаждающие каналы могут быть сделаны через один виток. Общий вид этой обмотки показан на рис. 1.23.

ных последовательно катушек, намотанных по плоской спирали, с ра-

диальными охлаждающими каналами между всеми или частью катушек (рис. 1.25). Если виток состоит из одного проводника, то обмотка называется простой, а если он составлен из ряда параллельных проводников – параллельной. В параллельных спиральных обмотках необходимо применять транспозицию проводов.

Рис. 1.24. Принципиальная схема транспозиции в винтовой обмотке из шести параллельных проводов в витке

Катушки спиральных обмоток наматываются из прямоугольного провода имогут иметь целое и дробное число витков. Характерной особенностью спиральных обмоток является то, что ее катушки наматываются без разрыва провода, что достигается особым способом перекладки одной из катушек в каждой паре их. По этой причине они иногда называются непрерывными. Общий вид спиральной обмотки показан на рис. 1.26. Этот тип обмоток находит применение для обмоток ВН и НН в широком диапазоне напряжений (до 220 кВ и выше).

Важным элементом конструкции обмоток является их изоляция. Различают главную и продольную изоляцию.

Главной изоляцией называется изоляция данной обмотки от остова, бака и соседних обмоток. Осуществляется она посредством комбинации изоляционных промежутков и барьеров в виде электроизоляционных цилиндров и шайб. При небольших мощностях и низких напряжениях обмотки, намотанные на каркас, надеваются непосредственно на стержень сердечника.

Продольная изоляция является изоляцией между различными точками данной обмотки, т.е. между витками, слоями и катушками. Изоляция между витками обеспечивается собственной изоляцией обмоточного провода. Для междуслойной изоляции применяется кабельная бумага, укладываемая в несколько слоев. Междукатушечная изоляция обычно осуществляется радиальными каналами.

Конструкция изоляции трансформатора усложняется с ростом напряжения обмотки ВН и существенно влияет на его стоимость. Для трансформаторов класса напряжения 220 – 500 кВ стоимость изоляции достигает 25 % стоимости всего трансформатора.

Для выполнения обмоток трансформатора наряду с медными находят широкое применение алюминиевые провода.

Основным типом силового трансформатора является масляный трансформатор. Сухие трансформаторы применяются в установках производственных помещений, жилых и служебных зданий, т.е. там, где применение масляных трансформаторов вследствие их взрыво- и пожароопасности недопустимо. В сухих трансформаторах охлаждающей средой служит проникающий к обмоткам и магнитопроводу атмосферный воздух.

У масляного трансформатора выемная его часть, являющаяся по существу собственно трансформатором, погружается в бак с маслом (рис. 1.27). К выемной части относится остов с обмотками и отводами, а в некоторых конструкциях также и крышка бака. Масло, заполняющее бак, имеет двойное назначение. Оно имеет более высокую диэлектрическую прочность, чем воздух, благодаря чему можно уменьшить

изоляционные расстояния между токоведущими и заземленными частями, а также между обмотками.

Кроме того, трансформаторное масло является лучшей охлаждающей средой, чем воздух. Поэтому в трансформаторе, заполненном маслом, можно увеличить электрические и магнитные нагрузки. Все это приводит к уменьшению расхода обмоточных проводов и электротехнической стали на изготовление трансформатора и уменьшению его габаритов.

Рис. 1.27. Масляный трансформатор:

1 – шихтованный магнитопровод; 2 – обмотка НН; 3 – обмотка ВН; 4 – трубчатый бак; 5 – термометр; 6 – переключатель регулировочных отводов обмотки ВН; 7 – ввод обмотки НН; 8 – ввод обмотки ВН; 9 – расширитель

Бак трансформатора. Бак обычно имеет овальную форму и для удобства транспортировки располагается на тележке с катками. С ростом мощности трансформатора конструкция бака видоизменяется. С возрастанием мощности потери, которые вызывают нагрев частей