Обмотка индукционного аппарата

 

". э н а- я

-"-4йлм@т y,", % :; с

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресттублии »696550 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20,06.77(21) 2523492/24=07 (5()М. Кл. и 017 27 28 с присоединением заявки И»

Государственный иамнтет ссср на делам изабратвний и открытий (23 } Ирноритет—

Опубликовано 05.11„79. Бюллетень .% 41 (53) УД1(621.314. ,2222.6 (088 Я ) Дата опубликования описания 08,11,79 (72) Автор изобретении

Р. П. Долюк (7I) Заявитель (54) ОБМОТКА ИНДУКЦИОННОГО АППАРАТА

Йзобретение относится к электротехнике, в частности, к конструкции обмоток индукционных аппаратов, и может быть использовано в производстве трансформаторов и реакторов напряжением

6-750 кВ.

Известны обмотки, содержащие образованные витками изолированного провода катушки, разделенные изоляционными промежутками, в которых для повышения устойчивости при грозовых воздействиях используются экранирующие устройства (1), либо емкостные экранирующие устройства, встроенные в изоляционные промежутки «21,либо переплетение или вмоттБ ка холостых витков в катушки (31.

Недостатками известных обмоток являются. "сложность изготовления необходимых дополнительных устройств, увеличение габаритов обмотки, снижение коэффициента заполнения активным проводом.

Известна также обмотка, содержащая выполненные из витков изолированного провода катушки, разделенные изоляционными промежутками, размер которых твы сота) увеличивается по ктере удаления от первой катушки, подключенной K линейному выводу (вводу) трансформатора (4).

Недостаток известной обмотки - сниженный коэффициент заполнения активным проводом вследствие необходимости увеличения иэоляцпонных промежутков между катушками. Такая конструкция позволяет . снизить импульсное напряжение на иэотттэ ционных промежутках между катушками всего лишь в 1,15 раза в среднем.

Целью изобретения являются повышение импульсной прочности и снижение материалоемкости и потерь.

Для этого в известной обмотке, содержащей образованные витками изолированного провода катушки, разделенные изоляционными промежутками, размеры катушек и провода, межкатушечной и межвитковой изоляции, а также число витков в катушке взаимосвязаны соотношением:

25 где ) - размер провода по высоте; — высота изоляционного промежутка между катушками; — размер катушки по ширине (радиальный размер); 5 — удвоенная толщина изолящии провода или толщина изоляции между смежными витками;

tl — число витков в катушке. 10

На фиг. 1 представлена предлагаемая обмотка; фиг. 2 - вариант обмотки, выполненной из сложного (транспонированного) провода; фиг. 3 — вариант обмотки из двух параллельных проводов; фиг. 15

4 — график, поясняющий достигаемый эффект.

Обмотка содержит катушки 1, разделенные изоляционными промежутками 2 (высота промежутка I и витки 3 в катушках (высота витка, количество ), примыкающие один к другому боковыми поверхностями и изолированные друг от друга изоляцией 4 провода (удвоенная толщина изоляции провода, т. е. толщина изоляции между смежными витками).

Указанные катушки (ширина или радиальный размер) соединены переходами 5.

А и Х - выводы обмотки.

Указанные размеры (величины) находятся во взаимосвязи, выражающейся следующим соотношением :

7ЛИ - 1 Ъ 0,75tl. Ь В

Для дополнительного снижения импупь35 сного напряжения на изоляционных промежутках между. катушками от линейного вывода толщина изоляции провода на второй катушке может быть увеличена в

1,2-1,4 раза по сравнению с толщиной изоляции провода первой катушки, а толщина изоляции. провода третьей катушки во столько же по сравнению с толщиной изоляции провода второй катушки.

Предлагаемая обмотка может быть выполнена и из сложного, например, тран» спонированного провода (фиг. 2). Биток

6. из сложного провода состоит из элементарных проводников 7 и имеет общую изо-, ляцию 8. С обеих сторон витка 6 размещены параллельные витки 9, изолированные изоляцией 10 (удвоенная толщина Ь), на которую действует ЭДС витка. Таким образом, каждый виток из сложного про 55 вода имеет с обеих боковых сторон параллельные витки малого сечейия из простого провода, имеющие равную со сложным проводом высоту и подключенные к сложному проводу в начале намотки. Указанный сложный провод из за выступов на боковой поверхности самостоятельно не образует электрической емкости между соседними примыкающими один к другому внутри катушки витками, но подключенные вспомогательные витки, имея плоскую поверхность, создают необходимый физический эффект роста продольной емкости катушки и снижения импульсного напряжения между катушками.

На фиг. 3 представлен вариант обмотки из двух параллельных проводов, намотанных отдельно (параплельные катушки 1 1 ) и разделенные изоляцией, например, полосой электрокартона l 2. В этой обмотке эффект максимального снижения импульсного напряжения между катушками достигается за счет существенного увеличения параметра продольная межвит ковая емкость", так как параллельное рас положение витков одного и второго проводов в 2 раза увеличивает названный параметр и дополнительно снижает импульсное напряжение между катушками.

При вышеуказанном соотношении размеров существенно возрастает IIpogGIIb» ная межвитковая электрическая емкость катушки, что увеличивает ее общую продольную емкость и соответственно снижает импульсное перенапряжение на изоляционном промежутке между катушками.

По мере уменьшения Л до 0,2-0,05мм увеличивается не только рабочая электрическая напряженность в витковой изоляции от индуктируемой ЭДС витка, но и растет допустимая величина напряженности этой изоляции. При этом также увеличивается отношение электрической прочности промежутка между катушками к импульсному напряжению на этом промежутке, т. е. коэффициент запаса электрической прочности.

Использование изобретения обеспечивает снижение напряжения, возникающего на межкатушечных изоляционных промежутках при грозовых воздействиях, повышается коэффициент заполнения обмотки активным проводом, что увеличивает удельную мощность трансформатора в единице объема, снижает вес и потери энергии в обмотке примерно на 1,8%. KpqMe того, обеспечивается снижение трудоемкости изготовления приблизительно на

5%.

Проведенные исследования показали, что в предлагаемой конструкции толщина

696550 может быть принята 0,05-0,2 мм (при этой толщине допустимая электрическая про шость максимальна) вместо применяемой толщины 1 мм — в обмотках 110 кВ, 1 36 мм — в обмотках 220 кВ, от

1, 1,36 до 2 мм — в обмотках 330 кВ и не менее 2 мм — обмотках. 500 кВ.

Изоляция на проводе для предлагаемой обмотки может быть выполнена из кон о денсаторной бумаги толщиной 0,007

0,01 мм или из кабельной - толщиной

0,015 мм.

На фиг. 4 представлен график изменения относительной продольной емкости катушки в зависимости от отношения размеров, в том числе и от толщины межвитковой изоляции Ь (кривая 13), и график изменения относительного импульсного напряжения, действующего на изоляционный промежуток между катушками в зависимости от тех же параметров (кривая 1 4). По горизонтали отложены значения отношения и отдельно Ь гь в мм (снизу оси); по вертикальной оси— значения относительной продольной емкости катушки и относительные значения импульсного напряжения на межкатушечном промежутке. Графики, отражающие влияние одного из параметров Ь в пред- 30 лагаемом соотношении построены для следующих конкретных размеров:

g 636 мм, Q= 10 мм, у =100 мм, 10, 6 =0,085.

Из графиков видно, что изменение отношения размеров в область значений

1,27 и ниже (Д в пределах > 0,5 мм) не влияет на йараметры обмотки, но при увеличении отношения ) 6,36 и уменьшении Ь (например до 0,05 мм), ее 40 параметр "продольная емкость резко возрастает, а импульсное напряжение на изоляционных промежутках между катуш,ками резко снижается.

Верхний предел отношения { 7Ä511 ) обусловлен реальными соотношениями размеров применяемых проводниковых и изоляционных материалов.

Формула изобретения

Обмотка индукционного аппарата, со держащая образованные витками изолированного провода катушки, разделенные изоляционными промежутками, о т л и— чающаяся тем, что, сцельюповышения импульсной прочности при грозовых воздействиях и снижения материалоемкости и потерь, размеры катушек и; провода, межкатушечной и межвптковой изоляции, а также число витков в катушке взаимосвязаны соотношением:

7,5tl > — 0,75 д,;

ЬЗ где 01 — размер провода по высоте;

Я вЂ” высота изоляционного промежутка между катушками;

1 — размер катушки по ши! -:-"-.—. .(радиальный размер); — удвоенная толщина изб яции провода или толщина изоля ции между смежными витками; - число витков в катушке.

Источники информа ции1 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 456310, кл. Н 017 27/36, 1975.

2. Сиротинский Л. И., Техника высоких напряжений, ч. 3, ГЭИ, 1 95 9, с. 1 45-1 48, 1 955.

3. Патент Англии 1030013, кл. Н 1 Т., 1971.

4. Авторское свидетельство СССР

% 506913, кл. Н 01 F 27/36, 1976. (ъ()6550

Составитель А, Панибражец

Ре а т Ю Чел анов Т е Л. Ал ва Ко екто

Заказ 6786/54 Тираж 923 Подписное

IIHHHI IH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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