Обмотка трансформатора

Обмотка трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ j982107

И 3ОВРЕТЕ Н ИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических.

Ресмублмк (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 2 3.03. 81 (21) 3262866/24-07 (51}Ni. Кл. с присоединением заявки М(23 П но нгет

Н 01 F 27/28

Н 01F 27/36

1Ъеударстеееиый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

) р

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень №46 (53) УДК621,314 .2 1(088.8) Дата опубликования описания 15.12.82 (72) Авторы изобретения

« 1

;Р. П. Долюк и B. Г1. Ренев

I «1". -".

l:

«ч

Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический j инсгигуг грасформагоросгроения (71) Заявитель (54) ОБМОТКА ТРАСФОРМАТОРА

Изобрегение огносигся к элекгрогехнике, в частности к обмоткам силовых высоковольгных грансформагоров и реакто- ров, которые в условиях эксплуатации и прн испытаниях подвергаются действию грозовых импульсов перенапряжений.

Известна непрерывная обмотка, содержащая не менее двух экранирующих витков, соединенных между собой последовательно, в которой экранирующие витки размешень1 на наружной новерхносги катушек, расположенных на краях части обмотки, состоящей не менее чем из трех катушек и изолированы от ввода. В отдельных катушках эти экранирую- 1 шие витки могут быть вмотаны в катушки Ы

Недостагком такой обмотки являегся малый эффект снижения перенапряжений ° из-за того, чго холостые экранирукхцие 20 витки примыкают к рабочим виткам лишь одной боковой поверхностью и создают с ними малую электрическую емкость; соединительные переходы размещены на.2 поверхности ряда катушек и обраэук г изоляционные промежутки, на которые действует напряжение нескольких катушек, а сами переходы должны быть удалены. от поверхности обмотки и приводит к увеличению напряженности в главной изоляции.

Наиболее близкой к изобретению является обмотка трансформатора, содержащая чередующиеся токонесущие и холостые экранирующие витки, образующие пары катушек с токонесушнми, а также экранирукпцими витками на наружной поверхности обмоток, при эгом крайние внутренние и наружные токонесущие витки всех пар катушек соединены переходами последовательно, а крайние наруж ные холостые экранируюшие витки каждой пары катушек соединены перехо»дом 1 2) .

Недостатком этой обмотки является наличие внугрикатушечных импульсных перенапряжений, действующих между вигками кагушек (в середине радиально50

3 082 го размера) и требующих увеличения межкатушечных каналов (в обмотке умень,шены напряжения лишь на краю катушек}.

Задача заключается в том, чтобы найти такое взаимное расположение токонесущих и холостых витков, при котором компенсируются магнитные потоки, сбздаваемые токами высокой частоты, проходящими при перенапряжениях по указанным виткам и через электрическую емкость между ними.

Uem ю изобретения является уменьшение межкатушечной изоляции путем снижения амплитуды внутрикатушечных перенапряжений.

Ф

Указанная цель достигается тем, что в обмотке трансформатора, содержащей чередующиеся токонесущие и холостые экранируюшие витки, образующие пары катушек с токонесущими, а также экранируюшими витками на наружной поверхности обмоток, при этом крайние внутренние и наружные токонесушие витки всех пар катушек соединены перехода:-. ми последовательно, в крайние наружные холостые экранирующие витки каждой пары катушек соединены переходом, общая длина частей экранирующих холостых витков на наружной поверхности обмотки равна общей длине частей токонесуших витков на этой же поверхности обмотки.

Равная общая длина внешних частей холостых и токонесущих витков приводит к тому, что магнитные потоки высокой частоты, созданные указанными частями витков, нейтрализуют один другого, что, в свою очередь, исключает внутрикатушечные перенапряжения или существенно сни» жает mx амплитуду до безопасных величин. В рабочем режиме ток в холостых витках отсутствует, а при импульсных перенапряжениях протекает волновой ток, имеющий проч ивоположное направление волновому току токонесуших витков данной катушки, Снижение амплитуды перенапряжений в катушках позволяет уменьшить высоту каналов между катушками, что, в свою очередь, позволяет уменьшить габаритные размеры обмоток и всего трансформатора.

На фиг. 1, 2, 3 изображены схемы расположения токонесущих и холостых витков в четырех катушках обмотки; на фиг. 4 — эквивалентная схема пары катушек, поясняющая достигнуть и физи ческий эффект устранения внутрикатушечных перенапряжений.

7 4

На фиг. 1 показана предлагаемая обмотка с чередованием катушек, имеющих наружный холостой виток, с катушками, имеющими наружный токонесуший виток, токонесушие витки 1 образуют катушки, рядом с ними размещены холостые витки 2, токонесущие переходы 3 находятся на обеих поверхностях обмотки, холостые переходы 4 находятся на внешней поверхности в каналах между катушками пары; первая, третья и другие нечетные катушки имеют на внешней поверхности холостые витки 2; вторая, четвертая и другие четные катушки имеют нв внешней поверхности токонесушие витки 1.

На фиг, 2 показана предлагаемая обмотка с чередованием пар катушек, имеющих на поверхности токонесущие витки

1, с парами катушек, имеющих на внешней поверхности холостые витки 2; а и х обозначают начало и конец ряда витков в катушке (а х< — токонесущие вит4 ки первой катушки; а х — холостые витки первой катушки; а .х — токоне 5 сущие витки второй катушки; а 1х4— холостые витки второй катушки). На фиг. 2 показаны также токонесушие переходы 3 холостые переходы 4.

На фиг. 3 показан вариант обмотки по фиг. 2 с уменьшенной высотой холостых витков 2.

На фиг. 4 токонесущие витки 1 и холостые, витки 2 условно развернуты в линию, Кроме того, обозначены переходы

3 между крайними витками 1, переходы

4 между крайними витками 2; токи вь:— сокой частоты ; емкости 5 между витками 1 и витками 2 в катушке. Ток протекает по токонесущим виткам а х, первой катушки и а х., второй каЪ тушки в направлении от в к х, а по холостым виткам х а первой катушки и х, а4 второй катушки от х к а, т.е. всгречйо. Равенство общей длины частей витков 1 общей длине частей витков 2 на внешней поверхности пар катушек обеспечивает полное вычитание магнитных потоков, образованных током .

Это условие приводит к устранению перенапряжений внутри пары катушек.

Применение предлагаемой конструкции приводит к увеличению удельного заполнения объема обмотки активным проводом в 1,1 раза и к снижению в таком же отношении затрат материалов, что обеспечивает экономический эффект около 3,0 тыс. руб, на трансформатор.

5 9821

Формула изобретения

Обмотка трансформатора, содержащая чередующиеся токонесушие и холостые

f экранируюшие витки, образующие пары катушек с токонесушими, а также экранируюшими витками на наружной поверхности обмоток, при этом крайние внутренние и наружные токонесушие витки всех пар катушек соединены переходами пос- 10 ледовательно, а крайние наружные холостые экранируюшие витки каждой пары катушек соединены переходом, о т л ичаюшаяся тем,что,сцелью

0 / 6 уменьшения межкатушечной изоляции путем снижения амплитуды внутрикатушечных перенапряжений, общая длина частей экранируюших холостых витков на наружной поверхности обмотки равна обшей длине частей токонесуших витков на этой же поверхности обмотки.

Источники информадии, принятые во внимание при эиспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке No 2839279/24-07, кл. Н 01F 27I28, 1979.

2. Патент Великобритании:

% 1158325, кл. Н 01 Т, 1965.

982107

Корректор Н. Король

Редактор С. Тимохина Техред Т.Фанта

Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Тосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9725/74

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4