Модель для исследования перенапряжений в трансформаторах Советский патент 1987 года по МПК H01F27/29 

Изобретение относится к электротехнике и может быть исгюльзоЕ)ано нри исследованиях электрической прочности межслоевой изоляции слоевых обмоток проектируемых силовых трансформаторов.

Цель изобретения - уменьшение затрат на исследования за счет возможности моделирования на одной модели трансформаторов с различными но конструкции слоевыми обмотками.

На фиг. 1-4 изображена предлагаемая модель и некоторые из возможных примеров смоделированных на ней обмоток (схемы на левой стороне этих фигур).

Модель для исследования перенапряжений в трансформаторах содержит магнито- провод 1 на стержнях которого концент- рично расположены токопроводящие слои двух обмоток 2, чередующиеся со слоями бумажной изоляции 3. Токопроводящие слои выполнены в виде непрерывно намотанных по спирали витков из провода прямоугольного или круглого сечения, гальванически не связаны между собой и снабжены отводами 4 от их концов, а также отводами от середины и промежуточными отводами от участков на различных уровнях по высоте слоя, выведенными на коммутационную панель 5. Все токопроводящие слои и слои изоляции плотно намотаны друг на друга с соблюдением технологии для обмоток реальных трансформаторов и механически скреплены в один общий блок. Количество токо- нроводящих слоев определяется из расчета .максимально возможного количества слоев обмоток и экранов в реальном трансформаторе.

Моделирование трансформатора заданного типоисполнения или его вариантов осуществляется путем пересоединения выведенных на панель концов обводов с помощью специальных перемычек.

Исследования производятся известными средствами в соответствии с программой исследований.

На левой стороне фиг. 1-4 схематично представлены примеры некоторых из возможных вариантов смоделированных трансформаторов.

На фиг. 1 обмотка представляет собой первый токопроводящий слой со стороны стержня магнитопровода. Заземленные начало 6 и конец 7 этой обмотки представлены отводами от концов данного токопрово- дящего слоя. Средний и промежуточный отводы незадействованы. Обмотки ВН на- данной схеме состоят из пяти токопро)зодя- щих слоев с началом А и заземленным концом X, образованных путем соединения отводов 4 от концов слоев перемычками 8-11. Отводы от середины и промежуточные отводы незадействованы.

На фиг. 2 представлен вариант, обмотка ВН в котором с началом А и заземленным концом X состоит из четырех токопроводящих слоев с внещней стороны блока и образована путем соединения отводов от концов этих слоев перемычками 12, 13 и 14. Промежуточные отводы и отводы от середины слоев незадействованы. Обмотки НН образована крайним от стержня магнитопровода слоем. Начало и конец обмотки заземлены. Токопроводящий слой между обмотками ВН и НН является незадействованным (холостым).

На фиг. 3 обмотки НН образована также первым от стержня магнитопровода токо- проводящим слоем, начало 6 и конец 7 этой обмотки заземлены. Обмотка ВН с начало.м А и заземленным концом X образована тремя последующими токопроводящими слоями, соединенными перемычками 15-17. Внещ- ний токоведущий слой в этом варианте является незадействованным непосредственно в обмотке, т.е. является резервным и выполняет роль электростатического экрана. Один

0 из его концевых отводов 4 соединен перемычкой с начало.м обмотки А, отвод 18 от его середины и промежуточные отводы 19- 21 и 22-24 взаимно за.мкнуты для выравнивания потенциала вдоль слоя.

5На фиг. 4 представлен вариант, в котором крайний от стержня магнитопровода токопроводящий слой с отводами от концов Б и С незадействованный (холостой). Следующий за ним, второй токоведущий слой - обмотка НН с заземленным началом 6 и

Q концом 7. Остальные слои, соединенные последовательно перемычками 25-27, образуют обмотку ВН с началом .А и заземленным концом X.

Возможности предлагаемой модели не исчерпываются приведенными фигурами. При

5 большем числе токопроводящих слоев, чем изображено на фиг. 1-4, можно моделировать обмотку, имеющую десять слоев без экрана, девять слоев с одним экраном, восемь слоев с двумя экранами и др. В части установки вводов могут быть смоде0 лированы обмотки БН с вводом в середину наружного слоя или в конец среднего слоя. Использование отводов от середины слоев и промежуточные отводы позволяет уменьшать или увеличивать длину слоев, моделис ровать обмотки и изоляцию, имеющие не только прямоугольную, но и ступенчатую форму осевого сечения. Обеспечивается возможность измерять емкости между слоями, взаимные индуктивности между отдельными частями различных слоев, имитиро0 вать замыкание между серединами и концами слоев.

Использование предлагаемой модели позволяет сократить количество изготавливаемых моделей и, следовательно, уменьшить расход обмоточного провода и изоляционной

5 бумаги, снизить трудозатраты, ускорить проведение исследований и разработку новых типоисгюлнений трансформаторов со слоевыми обмотками.

Формула изобретения

Модель для исследования перенапряжений в трансформаторах, содержащая магни- топровод, на стержнях которого концентрич- но расположены токопроводящие слои обмоток, чередующиеся со слоями изоляции, и электростатические экраны, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения затрат на исследования за счет возможности моделироЮ

вания на одно11 модели трансформаторов с различными по конструк11,11и c.i() обмотками, токопроводянхие слои выпо/ - нены гальванически не связанными между собой и снабжены выведенными на коммутационную панель отводами от их концов и середины и промежуточными отводами на разных уровнях по высоте слоя, а в качестве экранов служат резервные токонрсь водящие слои.

Фиг.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при исследованиях электрической прочности межслоевой изоляции слоевых обмоток проектируемых силовых трансформаторов. Целью изобретения является уменьшение затрат на исследования за счет возможности моделирования на одной модели трансформаторов с различными по конструкции слоевыми обмотками. Модель содержит магнитопровод 1, на стержнях которого концентрично расположены токопроводящие слои обмоток 2, чередующиеся со слоями бумажной изоляции 3. Токопроводящие слои гальванически не связаны друг с другом и снабжены отво- да.ми от середины, концов и участков на различных уровнях по высоте слоя, выведенными на коммутационную панель 5. В качестве экранов служат резервные незадействованные слои. 4 ил. / ./ / / л о (Л 25 25 27 7 СА: ОО О 05 СО Фиг.

/2

И

Фиг. 2

О ОО IP ОО о ОО о с о - уОо

L-..J 1 А

/5

17 Г

Фиг.З