Обмотка индукционного аппарата высокого напряжения Советский патент 1988 года по МПК H01F27/28 

/

113

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в силовых трансформаторах и реакторах, подвергаю1чихся в эксплуатации и при испытаниях действию перенапряжений.

Цель изобретения - уменьшение материалоемкости обмотки путем ослабления электрического поля в масляных каналах между парами катушек при перенапряжениях.

На фиг.1 изображена часть предлагаемой обмотки; на фиг.2 - картина электрического поля в масляном кана

Обмотка имеет перемычку между внешними концами 24- 25 холостых спиралей верхней пары катушек и перемычку между внутренними концами 9 и 8 холостых спиралей нижней пары катушек. Пары катушек разделены масляным каналом 33, на витках наложена витко- вая изоляция.

Сочетание пары катушек с перемычкой между внутренними концами холостых спиралей и пары катушек с перемычкой между внешними концами холостых спиралей и соотношение большой

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовым трансформаторам и реакторам. Целью изобретения является уменьшение материало. емкости обмотки путем ослабления электрического поля в масляных каналах между парами катушек при перенапряжениях обмотки. Обмотка содержит последовательно соединенные и разме- щенные одна под другой катушки.. Каждая катушка вьтолнена из непрерывно намотанных рабочих витков 1-8, 9-16, 17-24, 25-32 и холостых витков З - 8, 9- 12, 25- 28, 24- 2l , имеющих меньшую ширину, чем рабочие витки. Холостые витки имеют внешний конец у крайнего рабочего витка и внутренний конец не глубже середины катушки. Перемычка, соединяющая холостые витки в одной паре катушек, расположена между внешними концами холостых спиралей, а в соседней паре катушек перемычка соединяет внутренние концы холостых витков. 3 ил. « (Л

ле между соседними парами катушек об- 15 ширины рабочего витка с малой шириной

мотки; на фиг.З - схема части обмотки с импульсными токами при перенапряжениях.

Обмотка содержит последовательно соединенные и размещенные одна под другой четыре (фиг.1) катушки. Каждая катугика имеет рабочую спираль из непрерывно намотанных рабочих витков. В сечении рабочие витки имеют большую ширину. В первой при отсчете снизу катушке рабочие витки обозначены но-.- мерами 1-8 в порядке их последовательного включения в рабочую спираль, эти же номера указывают и на значение электрического потенциала витка.

Вторая, третья и четвертая катушки имеют соответственно рабочие спирали из витков 9-16, 17-24 и 25-32. К каждой рабочей спирали на части

длины прилегает более короткая и тон-. 9 и рабочими витками 24 и 9 видно.

кая холостая спираль из холостых витков с внешним концом возле крайнего рабочего витка и внутренним концом не глубже среднего промежуточного рабочего витка. В сечении холостые Q и 9 напряжение 2,5Н, витки имеют меньшую ширину, в цервой, второй, третьей и четвертой катушках холостые витки обозначены номерами

что поле в них одинаковое - эквипотенциалы 20 и 13 проходят на сравниваемых участках одинаково. На участке между холостыми витками 28

распределяется так, что на масляных каналах действует напряжение (20-13), а остальное напряжение действует на более , прочную витковую изоляцию, на что

соответственно, внешние концы 5., 2 последняя рассчитана, т.е. масляный

канал не загружен большим, чем 2Ht

5- 8 , 9- 12 , 25- 28 и 24- 21

25 и 24 расположены возле крайних рабочих витков, а внутренние концы в , 9 , 28 и 2l - возле промежутрч- ных рабочих витков, не глубже среднего рабочего витка.

Определение номеров холостых витков производят в соответствии с правилом: в паре катушек потенциал средней точки (перемычки) соединенных между собой холостых спиралей равен потенциалу средней точки (перемычки) соединенных между собой рабочих спиралей.

50

55

напряжением.

Последовательное соединение и размещение одна за другой пар катушек с внешней и внутренней перемычками приводит к существенному ослаблению электрического поля в масляном канале между ними: чередование перемычек образует раскладку холостых витков с уменьшенным напряжением 2,5Н между парами, снижение значения напряжения Н катушки обусловлено взаимным гашением магнитных импульсных потоков указанных пар катушек.

холостого витка обуславливает качественное улучшение электрического поля в масляном канале 33 между сочетаемыми парами катушек: наибольшее напряжение между парами катупек составляет 2,5 Н, (2,5 Н, меньше 2Е, .

Изоляционный промежуток между парами катушек показан на фиг.2. Рабочие витки имеют большую, например, в 4 раза ширину, чем холостые, и одинаковую (или большую) толщину вит- ковой изоляции, номера на них указы-- вают значения потенциалов, 33 - масляный канал между парами катушек, 34 - изоляция на рабочих и холостых витках, пунктирными линиями показаны эквипотенциалы с потенциалами 20 и 13 . Из сравнения участков масляного канала между холостыми витками 2В и

0

5

напряжением.

Последовательное соединение и размещение одна за другой пар катушек с внешней и внутренней перемычками приводит к существенному ослаблению электрического поля в масляном канале между ними: чередование перемычек образует раскладку холостых витков с уменьшенным напряжением 2,5Н между парами, снижение значения напряжения Н катушки обусловлено взаимным гашением магнитных импульсных потоков указанных пар катушек.

Взаимное гашение импульсных потоков объясняется полученным распределением импульсных токов (фиг.З). Отрезки 1-8, 9-16, 17-24 и 25-32 представляют собой рабочие спирали катушек, отрезки 5- в , 9 - 12, 21 - 24 - 28- холостые спирали (цифры отмечают номера крайних витков спиралей), емкости 35 между рабочими и холостыми спиралями образуют пути для импульсного тока 36 при перенапряжениях (для введения емкости 35 и образования импульсного тока 36 вмотаны холостые спирали). В верхней паре катушек импульсные токи 36 протекают встречно в рабочих холостых спиралях, в нижней паре катушек импульсный ток протекает согласно в рабочих и холостых спиралях; сильная взаимная индуктивная связь обеих пар приводит к уменьшенному суммарному магнитному потоку (важна встречность нескомпенсированного потока внешних холостых витков 24 и 25 и потока нижней пары катушек), которьш поэтому индуцирует в катушке уменьшенное напряжение Н,.

Дополнительный эффект - уменьше- ние напряженности в масляном канале - обусловлен размещением узких холостых витков 28 и 9 (между ними и действует наибольшее напряжение 2,5Н 28-9 19 2,5 X 8) между широкими рабочими витками: широкие витки 13, 14, 19 и 20 экранируют

J- J

- -

387058

узкие витки 28 и 9 с наибольшей разностью потенциалов.

При увеличении в 1,5 раза и более толщины изоляции холостых витков по сравнению с толщиной изоляции рабочих витков эффект невлияния холостых витков на поле масляного канала усиливается.

1Q Расчет предлагаемой обмотки для трансформатора мощностью 630 мВа напряжением 500 кВ показывает, что масса его снижается на 20 т, а трудоемкость его изготовления - на

15 780 чел. ч.

Формула изобретения

Обмотка индукционного аппарата вы- Q сокого напряжения, содержащая пары последовательно соединенных катушек, где каждая имеет рабочую спираль из непрерывно намотанных рабочих витков и холостую спираль из холостых вит- 5 ков с внешним концом у крайнего рабочего витка и внутренним концом не глубже середины катушки, и перемычку, соединяющую внутренние кон19 1 холостых спиралей одной пары катушек, 0 отличающаяся тем, что, с целью уменьшения материалоемкости обмотки путем ослабления электрического поля в масляных каналах между парами катущек при перенапряжениях, соседняя пара катушек выполнена с перемычкой между внешними концами хо лостых спиралей.

,

(Риг. 2

Ф1/.3