Высоковольтная обмотка Советский патент 1978 года по МПК H01F27/28 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным непрерывным обмоткам, например для трансформаторов.

Известны высоковольтные непрерывные обмотки, содержащие экранирующие витки,

соединенные с началом обмотки, защищающиеобмотку от импульсных напряжений lj . Однако наличие экранируюадах витков приводит к увеличению радиалыяого размера обмотки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является высоковольтная обмотка индукционного аппарата, cOjEjepwtamaH непрерывно намотанные катушки с различным числом витков и одинаковыми радиааьными размерами . В такой обмотке чясло витков в катушках, находящихся в иачане обмотки, считая от линейного ввода, уменьшено по сравнению с остальными катушками, Это

связано с необходимостью сэхранения неизменными радиальных размеров первых (входных) катушек, имеющих усиленную изоляцию.

Недостаток- известного устройства - , личие поЕыщенных межкатущечшых импульсны

напряжений на участках обмотки, следующих за входными катушками.

Повышение уровня межкатушечных напряжений на всей последующей за входными катушками длине обмотки требует усиления межкатушечной изоляции большей части обмоки, что приводит к снижению коэффициента заполнения сечения обмотки медью и ухудшению технико-экономических показателей трансформатора.

С целью снижения величины импульсных меж1сатущечных перенапряжений в предлагаемой высоковольтной обмотке индукционного аппарата число витков в катушках ступенчато уменьшается от линейного конца к нейтральному, а размер привода в радиальном направлении соответственно увеличивается.

Число витков в последних, примыкающих к. нейтрали катушках, целесообразно уменьш по сравнению с нормальным числом витков для компенсации подброса градиента у конца обмотки.

Для сохранения одинакового радиального .размера всех катушек витки первой катушки выполнены из провода с уменьшенным радиальным размером, а в последующих ка- .. тушках радиальный размер (проводов увеличи вается в глубину обмотки соответственно с уменьшением числа витков в катушках. На фиг. 1 и 2 представлены два варианта выполнения предлагаемой обмотки. Число витков в первой от линейного выв да 1 катушке 2 в обоих случаях увепичёно по сравнению с числом витков в последсшй катушке 3, примыкающей к нейтральному выводу 4. В обмотке (см. фиг, 1) число витков в последующих за первой: от линейного кокн ца катушках 9 ступенчато уменьшается до достижения нормального числа витков, затем остается постоянным до конца обмотки, включая последнюю катушку 3. В обмотке (см. фиг. 2) число витков в последующих за первой от нейтрального ко ца катушках 5 ступенчато увеличивается до достижения нормального Ь числа BHTkoB, затем остается постоянным до конца обмот ки, включая первую катушку 2 . Отношение числа витков в крайних катуш ках и катушках с нормальным числом витком выбирается в зависимости от требуемой степени снижения межкатушечных напряжени Для сохранения неизменными радиальных ра меров всех катушек и площади поперечного сечения витков катушки, имеющие увеличе ное число I витков, наматываются проводом, с меньшим радиальным и большим осевым J размером по сравнению с катушками, имеющ ми «меньшее число витков. , Емкостное кольцо 6, подсоединенное к линейному выводу 1 обмотки, служит для выравнивания распределения импульсного напряжения по виткам первой катушки 2 и увеличения ее продольной емкости. При воздействии на линейный вывод 1 импульса перенапряжения крутым фронтом в первый момент в обмотке устанавливает ся начальное распределение напряжения, определяемое лишь геометрическими размерами катушек и их расстоянием до зазекн ленных частей и практически не зависящее от числа витков в катушках. В этот момент наибольшее падение напряжения возникает на первой катушке. С удалением в глубину обмотки начальные напряжения в катушках снижаются приблизительно, по экспоненциаль ному закону. В следующие моменты волна начальной напряженности движется вдоль провода от линейного конца к нейтральному, . создавая при своем движении кратковреме ные повышения напряжения на катушках в глубине обмотки. Увеличение числа витков в первой катуи ке (см. фиг. 1) приводит к снижению амплитуды бегущей по обмотке волны начальной напряженности, так как тот же перепад нге чапьного напряжения на первой катуише приходится на большую длину провода в ней. На последующих за первой от линейного катушках входной зоны происходит одновременное снижение начальных напряжений и чисел витков, в результате чего величина начальной напряженности на этих катушках также оказывается сниженной приблизительгно до того же уровня, что и на первой катушке. Следствием этого является снижение импульсных напряжений, создаваемых бегущей волной, на междукатушечных каналах в глубине обмотки. Уменьшение числа витков в последних катушках, примыкающих к нейтральному концу (см. фиг. 2), приводит к снижению меж- катушечных напряжений, так как при неиз менной амплитуде бегущей волны начальной напряженности уменьшается длина провода в последних катушках. Благодаря этому кок пенсируется подброс градиента у нейтрали, Формула изобретения Высоковольтная обмотка индукционного . аппарата, содержащая непрерывно намотанные катушки с различным числом витков и одинаковыми радиальными размерами, о тличающаяся тем, что, с целью снижения величины импульсных межкатуше ных перенапряжений, число витков в катушках ступенчато уменьшается от линейного конца к нейтральному, а размер провода в радиальном направлении соответственно величивается. Источники информации, принятые во вниание при экспертизе: 1.Сапожников А. В. Конструирование рансформаторов. М.-Л., ГЭИ, 1959,, с. 97, ис. 3-13. 2.Геллер Б. и Веверка А. Волновые роцессы электрических машин ГЭИ, 1960, с. 195, рис. 4-12.

г

п

3

fui.J

I

-s

Фиг. г