Обмотка индукционного устройства Советский патент 1990 года по МПК H01F27/28 

Изобретение относится к электротехнической промьшшенности, конкретно к обмоткам силовых трансформато- ров и реакторов высокого напряжения.

Цель изобретения - снижение материалоемкости обмотки путем снижения и выравнивания перенапряжений на межкатушечных изоляционных промежутках.

На фиг. 1 показан пример строения предлагаемой обмотки на испытатель- -ное напряжение 1500 кВ полного грозового импульса; на фиг. 2 - схема импульсов токов в обмотке на фиг. 1 при перенапряжениях; на фиг. 3 графики вносимых: картонными полосами и холостыми витками продольных емкостей и занимаемого ими объема в обмотке на фиг о 1 о

Обмотка ( 1) содержит подключенные к линейному вводу Л последовательно соединенные пары П1 и П2 переплетенных катушек с вмотанными между витками 1...48 картонными полосами К (полосы К2 толп;е, чем К1) и примыкаюр;ие к ним в точке Т1 последовательно соединенные пары ПЗ, П4, П5, П6- непрерывных катутиек с рабочими витками 49. „,136, Н вмотанными холостыми

О

о СП

О

витками X (в паре ПЗ вмотано по два холостых витка в катушке, в П4 - по 1,5; в П5 - по 1; в П6 - по 0,5), далее за точкой Т2 подключены непрерывные катушки из витков 137о..160... (дара П7 и далее,,.), между парами катушек установлены две шайбы Ш, межкатушечные каналы 6,,,3,6 мм, .что снижает высоту обмотки на 200 мм, а перенапряжения на межкатушечных кана- лах - в 1,25 раза.

На фиг. 2 токи: 1(.,Лб текут из каждой пары катуи:ек П1.„.П6 на землю через емкость С, ток Ху течет через Примыкаю1ч;ую к точке Т2 непрерывную пару П7 кату1чек. Через III протекают токи i,...i- по виткам 1,.,6, 12...7 И встречно - по виткам 13...18 и 24i,.19, как в двухпроводных линиях, с емкостью йС| (волновые токи) чере П2 протекают волновые токи ig. ..i; по линии с емкостью 4С2 (ДС й.С,). В ПЗ холостые витки с частью рабочих витков образуют укороченные линии с емкостью Д.Сд и волновыми токами i.,. ig, а рабочие витки создают колебательный контур с емкостью Сц и колебательным током i-, общая емкость меньше ДСг,, В Л4 холостые витки с частью рабочих витков образуют колебательный контур с малой индуктивностью, емкостью ДСц. и токами i.,.ig а рабочие витки создают колебательный контур с емкостью Cf и током i общая емкость меньше общей емкости Предыдущей пары, В П5 и Пб также суммарные емкости по мере удаления от Л уменьшаются. Непрерывная пара П7 имеет только емкость С(, и ток iy колебательного контура. На парах П1,,, П7 получены одинаковые падения напряжения Аи благодаря равенству произведений их суммарных токов на емкостные сопротивления (в П1 - наибольший ток и наименьшее 1/ ДС, | в П7 - наименьший ток и наибольшее 1/ ДС). В парах П1, П2, ПЗ с наибольшими токами эти токи имеют волновую форму, встречные направления, поэтому ими индуктируется ЭДС в соседних парах, в П4 наибольший ток пропущен через колебательный контур с малой индуктивностью (мало холостых витков), то же в П5 и П6, в П7 малый ток протекает по рабочим виткам, отвод больших токов по не создающим магнитного поля путям снизил Аи, а сочетание емкостных параметров Д.С, ЛСг.ЛСз

ЛС4 Д. Cj. uCg ДС,}. обеспечи-;-

ло одинаковость Д.и,

AU4, Наличие

0

5

0

0

в сочетаемых парах катушек однородных элементов цепи обеспечило отсутствие отражений в точках Т1 и Т2; П2 и ПЗ имеют двухпроводные линии с волновыми токами, а П6 и П7 - колебательные контуры с токами i/.

Эффект получен путем образования ряда последовательньпс пар катушек с согласованными проводимостями. Через пару П1 протекает волновой ток, как по двухпроводной линии; через П2 протекает волновой ток меньшей амплитуды, как через линию с меньшей проводимостью; через ПЗ протекает уменьшенный волновой ток, появился также ток колебательного контура; через П4 протекает ток колебательного контура; через П 5 протекает колебательный ток меньшей амплитуды, а через П6 - еще меньшей амплитуды.

Экспериментами показано, что эф5 фект повьш ения класса напряжения обмотки сниженной металлоемкости достигнут не обычным выбором емкостей (такой выбор не дает желаемого эффекта) , а путем найденного сочетания проводимостей различного качества.

Дополнительное снижение материалоемкости обмотки заключается в уменьшении объема картонных полос (и холостых витков), что показано на фиго 3, Вертикальная ось отмечает

5 вводимые емкости ДС и объемы; горизонтальная ось - номера пар катушек; график Г1 дает значения АС для известной обмотки, где все пары П1 и П6 с холостыми витками (в ином мас0 штабе этот же график дает объем холостых витков); график Г2 дает значения ДС для известной обмотки, где все пары П1,..П6 - переплетенные с вмотанными картонными полосами, что

5 снижает емкость, т,е, вводит отрицательную ДС; график ГЗ дает объем картонных полос для этой обмотки; график Г4 - объемы картонных полос и холостых витков в катушках обмотки

0 по фиг, 1. График Г4 отличается от других качественно (вместо монотонно изменяющегося имеет точку перегиба) и количественно (объем полос и холостых витков существенно уменьшен), 0т5 дельное применение вмотки полос в переплетенные пары катушек приводит к утолщен-ию полос в удаленных от линейного ввода парах, а о тдельное применение холостых витков ведет к уве- ;

5 16105156

личению их числа в ближних к линей-ти путем снижения и выразнивания пеному вводу парах. Сочетание обоихренапряжений на межкатушечньгх изолясредств сохраняет рациональные ихцнонных промежутках. Экспериментами

части (ближнюю к Л пару катушек сзафиксировано снижение перенапряжевмотанными полосами картона и даль- ний на межкатушечных изоляционных

нюю с холостыми витками) и исключаетпромежутках в 1,25 раза, нерациональные (дальнюю с вмотанными

полосами картона и ближнюю с холос-Формула изобретения тыми витками). Пространственное несов. падение рациональных зон обоих средствОбмотка индукционного устройства,

делает их взаимодополняющими.содержащая подключенные к линейному

Известные обмотки с холостыми вит-вводу последовательно соединенные нами и картонными полосами имеют пре-переплетенные пары катушек с вмотан- дельные значения допустимого перена- картонными полосами и примыка- пряжения t,1,1300 кВ и 1,1.1100 кВ,ющие к ним последовательно соединен- что дает возможность применять их„j,ie непрерывные катушки, о т л и ч а- в трансформаторах до класса напряже-ю щ а я с я тем, что, с целью снижения 330 кВ.НИН материалоемкости обмотки путем

Предлагаемая обмотка применима дляJQ снижения и выравнивания перенапряжеболее высоких классов напряжения (500„„ „ межкатушечных изоляционных

и 750 кВ). Основной достигнутый эф-промежутках, по меньшей мере в одной

: фект - повышение класса напряженияпримыкающей паре непрерывных катушек

обмотки и снижение ее материалоемкос-вмотаны холостые виткИо

25

1

Изобретение относится к электротехнике и касается обмоток высокого напряжения трансформаторов и реакторов. Целью изобретения является снижение материалоемкости обмотки путем снижения и выравнивания перенапряжений на межкатушечных изоляционных промежутках. Обмотка содержит пары переплетенных катушек с вмотанными между витками 1-48 картонными полосами и примыкающие к ним пары непрерывных катушек с рабочими витками и вмотанными холостыми витками. Толщина картонных полос увеличивается при приближении к точке соединения переплетенных катушек с непрерывными, число холостых витков уменьшается при удалении от указанной точки. Снижение и выравнивание перенапряжений достигается за счет образования последовательных пар катушек с согласованными проводимостями. Дополнительное снижение материалоемкости достигается за счет уменьшения объема картонных полос и холостых витков. 3 ил.

/7/

X

тб гл

19

20

U1. П2

FT

Ш

BUи

П Щ151 152 Щ-151{15

15

14

/3i

т

10:

22

11

23

П

НА

Z

2

77

X

90

5/

92

157158

Г59 IS У

Фиг. г

т

П2 ПЗ

с

nff П5 П6

п

Фиг.Ъ