Дисковая обмотка трансформатора

Дисковая обмотка трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ б (i i>739665

Союз Советских

Соцмаимс тически х

Респубимк б 1 б б ( (-. Ф,б * l 4 б. ",.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09 01.78 (21) 2566951/24-07 (5! )М. Кл.

Н 01 F 27/28 с присоединением заявки J%—

Государственный комитет

СССР (23)Приоритет(53) УДК 621.3. .045. 15 (088.8) Опубликовано 05.06.80. Бюллетень Лй 21

II0 денем нзовретений. н открытий

Дата опубликования описания 09.06.80 (72) Автор изобретения

P. П. Долюк (7!) Заявитель (54) ДИСКОВАЯ ОБМОТКА ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к электронике, а именно к дисковым переплетенным обмоткам высокого напряжения силовых трансформаторов и реакторов, которые подвергаются в эксплуатации и при испытаниях действию грозовых импульсов перенапряжений.

Известен ряд конструкций переплетен-ных обмоток, общими признаками для которых являются наличие переходов между парами катушек и переходов между катушt0 ками пары, при этом внутренняя поверхность обмотки образуется лишь витками, примыкающими к переходам между катушками лары.

В частности известны обмотки, наружная поверхность которых образована витками, примыкающими к переходам между парами катушек P1g, Недостатки такой обмотки — большая амплитуда межкату20 шечных перенапряжений в середине радиального размера обмотки, увеличенное напряжение между противолежащими вит- ками пар катушек, которое равно трем 2 катушечным напряжениям, что -требует увеличения межкатушечных промежутков.

Известны обмотки, наружная поверхность которых образована витками, примыкающими к переходам между катушками пары 121

Недостатки этих обмоток те же — боль- шая амплитуда межкатушечных перенапряжений в середине радиального размера обмотки, увеличенное напряжение между прямо противолежащими витками пар катушек.

Известна также дисковая обмотка трансформатора, состоящая из последовательно соединенных пар переплетенных катушек, внутренняя поверхность которой образована витками, примыкающими к переходам между катушками пар, а наружная - витками, примыкающими к переходам между парами катушек и к переходам между,катушками пар (3) . Такая обмотка являет- ся наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

3 7396

Недостатки обмотки — увеличенное напряжение между противолежащими витками пар катушек, наличие незаполненного витком пространства в середине кату|цки каждой пары, что снижает заполняемость объема обмотки активным материалом.: цель изобретения - увеличение коэфФ циента заполнения обмотки витками и уменьшение величины продольной изоляции за счет уменьшения напряжения меж- 10 ду противолежащими витками пар катушек и снижения амплитуды межкатушечных перенапряжений, Указанная цель достигается тем, что в дисковой обмотке трансформатора, со- 15 стоящей из последовательно соединенных пар переплетенных катушек, внутренняя поверхность которой образована витками, примыкающими к переходам между катушками пар, а наружная - витками, примы- gp киощими к переходам между парами катушек и к переходам между катушками пар, пары катушек, наружные витки которых примыкают к переходам между парами, чередуются с парами катушек, на- д5 ружные витки которых примык от к переходам между катушками пар.

На фиг. 1 изображена схема переплетения витков в катушках, на фиг. 2 — схема расположения наружных витков в паре катушек обмотки; на фиг. 3 - схема расположения наружных витков соседней пары катушек обмотки; на фиг. 4,5,6,7 - схемы, объясняющие взаимодействие перенапряжений в парах катушек. Обмотка состоит из последовательно соединенных пар переплетенных катушек, каждые две из которых содержат витки 132, переход. 33 и переход 34.

На фиг. 1 видно, что в верхней паре 4О катушек наружными являются витки 1 и

16, примыкающие к переходам 33, а в соседней нижней паре наружные витки 24 и

25 примыкают к переходу 34.

На фиг. 2 видно, что наружные витки 4

1 и 16 примыкают к переходам 33 и поверхность пары катушек образуется, в основном, названными витками; 35средняя точка вятка 1; 36 - средняя точка витка 16.

На фиг. 3 наружные витки 25 и 24 примыкают в переходу 34 и поверхность этой соседней пары катушек образуется, в основном, данными витками; 37 - средняя, гочка витка 25; 38 -.средняя точка вит- 55 ка 24.

На фиг. 1 также видно, что стационарные напряжения между прямопротиволежащими витками между парами катушек не

65 4 превышают напряжения двух катушек (разности 20-5 = 15, 28-13 = 15, 19-6=13, 27-14=13, 18-7=1 1, 26-15=1 1, 17-8=9, 25-16=9, напряжение двух катушек равно

16-1=15 витковым напряжениям). Незаполненные места внутри и снаружи катушек отсутствуют.

Для объяснения полученного физического эффекта дана схема (фиг. 4) замещения пары катушек, от которой отключены полувитки 1-35 и 16-36 дпя придания схеме симметрии. На этой схеме жирной пинией обозначены витки одной ветви, показаны емкости витков через промежуток между катушками и емкости между витками внутри катушки; 39 и 40 - импульс

-ЭДС Е.

Схема на фиг. 4 разделена на две подсхемы (фиг. 5 и 6) путем разделения исходных ЭДС на два воздействия, одно из воздействий дано на фиг. 5, другое на фиг. 6 (41-ЭДС 0,5 Е; 42-ЭДС - 0,5 Е).

На фиг. 5 получаем первую составляющую перенапряжений, здесь емкости внутри катушек не участвуют в процессе, так как напряжения на них равны нулю, направление тока J < показано стрелками.

На фиг. 6 получаем вторую составляющую перенапряжений, здесь токи 3 имеют противоположные направления в ветвях одной и той же катушки и их магнитные потоки взаимно компенсируются.

На фиг. 7 показана схема замещения, воспроизводящая первую составляющую перенапряжений в предложенной обмотке.

Эта схема состоит из схем фиг. 5, к которой добавлены возбужденные токами Э попУвитки 1-35, 16 36, 25-37, 24 38 (схемы фиг. 4,5,6 отражают процесс в паре катушек без этих полувитков, на фиг. 7 эти полувитки возвращены вместе с токами, в полувитках представлена основная составлякицая тока). Попувитки

1-35 и 16-35 образуют виток, в котором ток протекает от начала к концу и создает положител ьный магнитный поток, охватывающий все витки обеих пар катушек„ попувитки 25-37 и 24-38 образуют виток с током, протекающим от конца к началу и создающим: трицатепьный магнитный поток, также пронизывающий витки обеих пар катушек. В результате напряжения от действия потоков этих витков вычитаются, что приводит к снижению перена1тряже ний в обеих парах катушек.

Дпя осуществления переходов, как видно на фиг. 2 и 3, внутренние витки также выходят на поверхность малыми участками.

В предложенной конструкции в пределах

739665

2-4-х пар катушек сумма наружных частей витков, примыкающих к переходам между парами катушек, равна сумме частей витков, примыкающих к переходам между катушками пары. физическим эффектом определяется и технико-экономический результат, который заключается в уменьшении межкатушечных промежутков, увеличении заполнения витками объема обмотки на 2-34, о !6 снижении веса трансформатора на 5-10% и снижении потерь в обмотках. формула изобретения

1S

Дисковая обмотка трансформатора, состоящая из последовательно соединенных пар переплетенных катушек, внутренняя поверхность которой образована витками, 6 примыкающими к переходам между катуш-. ками пар, а парус.ная — витками, примыкающими к переходам между парами катушек и к переходам между катушками пар, отл ичающ а яс ятем, чтос целью увеличения коэффициента заполнения обмотки витками и уменьшения величины продольной изоляции за счет уменьшения напряжения между прямо противолежащими витками пар катушек и снижения амплитуды межкатушечных перенапряжений, пары катушек, наружные витки которых примыкают к переходам между парами, чередуются с парами катушек, наружные витки которых примыкают к переходам между катушками пар.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ М; 1563349, кл. 21(Я 49, 1966.

2. Патент ФРГ Л4 1613693, кл. 21 с1 49, 1967.

3. РТМ 16-800 376-76 "Трансформаторы силовые общего назначения. Параметры продольной изоляции обмоток

110-750 вК, черт. 8.

»у» »» I

73 966 5

Составитель А. Панибратец

Редактор Т. Портная Техред Ж. Кастелевич Корректор М, Вигула

Заказ 3053/9 Тираж 844 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патейт, r. Ужгород> ул. Проектная, 4