Выбор конструкции и определение параметров магнитной системы (стр. 6 )

ЧТО БУДЕТЕ ИЗМЕНЯТЬ? (ОТВЕТ-1. 2, 3, 4)

СЛОИ?

ХОДЫ?

ПАРАЛЛЕЛИ?

КАТУШКИ?

? 4

ЗАДАЙТЕ КОЛИЧЕСТВО КАТУШЕК - ? 50

ПРИ РАСЧЕТЕ ПОЛУЧЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАЗМЕРЫ ПРОВОДА:

А -3.86748 В - 14.3566

ОКРУГЛИТЕ ЗНАЧЕНИЯ ДО ТАБЛИЧНЫХ И ВВЕДИТЕ ОКРУГЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

А - ? 4.4

В - ? 13.5;

Таблица сравнения вариантов обмотки НН

Параметр	1	2	3	4	5
Слои	0	0	0	0	0
Ходы	0	0	0	0	0
Параллели	2	2	0	0	0
Катушки	52	50	0	0	0
ВХА	14.5X3.8	13.5X4.4	0X0	охо	охо
Плотность тока	1.9597	1.81784	0	0	0
Высота	1053.78	1001.78	0	0	0
Ширина	44.805	50.985	0	0	0
Масса	291.76	319.159	0	0	0
Потери основ.	14088.5	13261	0	0	0
Потери добав.	457.536	742.505	0	0	0

БУДЕТЕ РАССЧИТЫВАТЬ СЛЕДУЮЩИЙ ВАРИАНТ? НЕТ

КАКОЙ ВАРИАНТ ВЫБИРАЕТЕ?

? I

При расчете катушечных обмоток важной операцией является «разгонка» горизонтальных каналов, т. е. распределение каналов вдоль оси обмотки. Если бы все катушки были разделены одинаковыми каналами, то проблемы разгонки не существовало бы. Однако в катушечных обмотках применяется от 2 до 7 разновидностей каналов в каждой обмотке. Делается это из соображений обеспечения равновысокости обмоток НН и ВН при их расчете и изготовлении путем перераспределения каналов; обеспечения различной интенсивности охлаждения катушек обмотки; повышения электрической прочности между некоторыми катушками в рабочих режимах; обеспечения достаточной электрической прочности между катушками обмотки при импульсных перенапряжениях.

Поскольку добавочные потери в катушках обмоток могут быть неодинаковыми, это может привести к их неравномерному нагреву. С целью устранения локальных перегревов некоторых катушек рядом с ними выполняются увеличенные каналы. В первую очередь сказанное относится к торцевым катушкам, находящимся в зоне максимальной поперечной составляющей поля рассеяния, которая обусловливает дополнительные потери в этих катушках.

Для повышения электрической прочности увеличенные каналы. вводят в зону расположения регулировочных витков обмотки ВН. В обмотке НН часто выполняют так называемый разгон витков, под которым понимают увеличение двух-трех горизонтальных каналов в середине высоты обмотки НН до 15-20 мм при условии, что на этом же уровне в обмотке ВН располагаются отключаемые регулировочные катушки (рис. 2.24). Это позволяет скомпенсировать неравномерность в распределении ампер-витков обмоток в осевом направлении, уменьшить степень искажения поля рассеяния и тем самым снизить осевые механические усилия, действующие на обмотки.

При формировании осевого строения обмоток необходимо также стремиться к симметричному расположению каналов относительно середины обмотки, что обеспечивает минимальные искажения поля рассеяния и облегчает технологический процесс изготовления обмоток.

При выполнении рассматриваемой проектной операции в рамках ПДП-Т в режиме диалога ведется выбор числа разновидностей каналов k, высоты каналов hi и числа каналов каждой разновидности; где i=1,...,k. При этом с определенной точностью должно обеспечиваться следующее условие:

, (2.16)

где - суммарная высота горизонтальных каналов в обмотке, определенная на предыдущем этапе (см. § 2.6).

При выборе высоты каналов следует учитывать, что стандартные толщины листов (мм) электроизоляционного картона, используемые для прокладок, кратны 0,5. В целях упрощения изготовления обмотки желательно размеры горизонтальных каналов всех разновидностей выбирать кратными одному из значений стандартной толщины картона: 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 мм.

Рис. 2.24. Расположение горизонтальных каналов в середине катушечных обмоток

Например, если высота канала первой разновидности 3 мм, то второй - 4,5 мм; при высоте 4 мм канал второй разновидности 6 мм и т. д. Это обеспечивает набор всего столба прокладок из картона одной толщины, в первом случае- 1,5 мм, во втором - 2 мм.

Необязательность точного равенства в (2.16) обусловлена тем обстоятельством, что изготовленная обмотка проходит так называемую осевую подпрессовку, в результате которой прокладки из электрокартона, образующие горизонтальные каналы, дают усадку 5-10%. Интервал в величине усадки позволяет выполнять условие (2.16) приближенно с последующим расчетом коэффициента усадки и созданием соответствующего осевого усилия при прессовке обмотки.

На рис. 2.25 приведена схема диалогового процесса разгонки каналов, в которой под N понимается общее число каналов; - границы суммарной высоты каналов с учетом диапазона по коэффициенту усадки; - количество групп каналов, которое не должно превышать 2-5 для трансформаторов класса 10-35 кВ; Y — специальный признак. Фрагмент диалога в ходе разгонки каналов на ЭВМ приведен ниже.

Рис. 2.25. Схема алгоритма разгонки каналов

2.2. ВЫБОР КАНАЛОВ

ВВЕДИТЕ ЧИСЛО РАЗНОВИДНОСТЕЙ КАНАЛОВ К= ? 2

СУММАРНАЯ ВЫСОТА КАНАЛОВ =

ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ ЧИСЛО КАНАЛОВ = 51

ВВЕДИТЕ ВЫСОТУ МЕНЬШЕГО КАНАЛА Н=? 5

ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО ДАННЫХ КАНАЛОВ = ? 46

ВВЕДИТЕ ВЫСОТУ СЛЕДУЮЩЕГО КАНАЛА Н = ? 20

ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО ЭТИХ КАНАЛОВ = ? 5

НЕОБХОДИМО УМЕНЬШИТЬ ВЫСОТУ ОБМОТКИ НА 11.9438 — ММ

НО ЧИСЛО КАНАЛОВ СООТВЕТСТВУЕТ ЗАДАННОМУ

УМЕНЬШИТЕ ВЫСОТУ КАНАЛОВ

ХОТИТЕ ИЗМЕНИТЬ ЧИСЛО РАЗНОВИДНОСТЕЙ КАНАЛОВ

? НЕТ

СЕЙЧАС У ВАС ЗАДАНО СЛЕДУЮЩЕЕ:

46 КАНАЛОВ ПО 5 ММ

5 КАНАЛОВ ПО 20 ММ

СУММАРНАЯ ВЫСОТА КАНАЛОВ = 301.316

ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ ЧИСЛО КАНАЛОВ = 51

ВВЕДИТЕ ВЫСОТУ МЕНЬШЕГО КАНАЛА Н = ? 5

ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО ДАННЫХ КАНАЛОВ = ? 46

ВВЕДИТЕ ВЫСОТУ СЛЕДУЮЩЕГО КАНАЛА Н= ? 17.5

ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО ЭТИХ КАНАЛОВ= ? 5

2 3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАНАЛОВ ВДОЛЬ ОБМОТКИ

РАСПОЛОЖИТЕ КАНАЛЫ СИММЕТРИЧНО ВДОЛЬ ВЫСОТЫ ОБМОТКИ

ВВЕДИТЕ ВЫСОТУ КАНАЛОВ НА ТОРЦАХ? 5

ЗАДАЙТЕ КОЛИЧЕСТВО ЭТИХ КАНАЛОВ (ДЛЯ ОДНОГО ТОРЦА) ? 23

ВВЕДИТЕ ВЫСОТУ СЛЕДУЮЩИХ КАНАЛОВ? 17.5

ЗАДАЙТЕ КОЛИЧЕСТВО ЭТИХ КАНАЛОВ? 5

ВВЕДИТЕ ВЫСОТУ СЛЕДУЮЩИХ КАНАЛОВ? 5

ЗАДАЙТЕ КОЛИЧЕСТВО ЭТИХ КАНАЛОВ? 23

Номер группы	Число каналов	Высота каналов
1	23	5
2	5	17.5
3	23	5

ВАС УДОВЛЕТВОРЯЕТ ДАННАЯ РАСКЛАДКА? ДА

Этап раскладки катушек выполняется только для непрерывных обмоток и имеет целью формирование катушек и катушечных групп с учетом конструктивных особенностей, например заданной толщины изоляции, заданного диапазона регулирования, технологичности изготовления и т. д.

Катушки непрерывной обмотки могут отличаться как целой, так и дробной частями витка. Катушки одной разновидности (с одинаковым числом витков) принято относить к одному типу и обозначать определенной буквой. В рассматриваемой подсистеме возможна раскладка катушек с числом типов от двух до пяти. При этом предполагается, что катушки, обозначаемые буквами А и Б, составляют два основных типа; катушки, идентифицируемые буквой В, соответствуют двум торцевым катушкам; буквами Р1 и Р2 - регулировочным катушкам.

Радиальный размер обмотки определяется радиальными размерами основных катушек, поэтому полное число витков в остальных катушках (с округлением дробной части до целого витка) всегда должно быть не больше, чем в основных катушках. В обмотке НН в связи с отсутствием регулировочных витков возможно не более трех разновидностей катушек.

Алгоритм раскладки витков обмотки по катушкам типов А, Б и В приведен ниже; при этом в обмотке НН раскладываются все витки, а в обмотке ВН - только основные витки, определенные по (2.2).

Расчет начинается с определения числа полей, в которых расположены дробные части витков всех катушек:

где V - целая часть витка в катушках; - число прокладок; W - число витков в обмотке (для НН для ВН); z - число катушек (для НН и для ВН); - дробная часть витка в катушке типа В.

Дробная часть витка в катушках типа Б

где - число торцевых катушек.

Дробная часть витка в катушке типа А

Количество катушек типа

A .

Количество катушек типа

Б .

Таким образом, в результате раскладки получено катушек с числом витков , катушек с и катушек с При этом обеспечивается условие

В обмотке ВН регулировочные витки раскладываются по регулировочным катушкам типов Р1 и Р2, в которых допускается только целое число витков.

Число регулировочных катушек zp= где - число катушек в одной ступени регулирования (обычно гСт=2); - число ступеней регулирования в одну сторону от номинала.

Число катушек типа Р1 равно

, где

Катушки типа PI будут иметь витков.

Число катушек типа Р2 равно ,а число витков в них равно .Условие вида здесь также должно обеспечиваться.

После разгонки каналов и раскладки катушек (в винтовых обмотках - после разгонки каналов) автоматически формируются обмоточные группы, содержащие одинаковые каналы и катушки. Осевое строение обмотки при этом представляется в виде последовательности обмоточных групп, располагаемых сверху вниз и представляемых в виде специальной таблицы, выдаваемой ЭВМ Подобные обмоточные группы в дальнейшем используются при выполнении теплового расчета обмотки.

Схема алгоритма раскладки катушек и формирования обмоточных групп приведена на рис. 2.26. Фрагмент диалога при раскладке катушек приведен ниже.

2.4. PACKЛАДКА КАТУШЕК

Вид катушки	Кол-во катушек	Число витков
А	46	4 И 10/12
Б	4	4 И 9/12
В	2	4 И 10/12

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАТУШЕК ВДОЛЬ ОБМОТКИ

ПРИМЕЧАНИЕ: КАТУШКИ ВИДА «В» — ТОРЦЕВЫЕ

РАСПОЛОЖИТЕ КАТУШКИ (КАК И КАНАЛЫ) СИММЕТРИЧНО

ВДОЛЬ ВЫСОТЫ ОБМОТКИ

ЗАДАЙТЕ ВИД КАТУШЕК? В

ВВЕДИТЕ КОЛ-ВО ЭТИХ КАТУШЕК? 1

ЗАДАЙТЕ ВИД КАТУШЕК? А

ВВЕДИТЕ КОЛ-ВО ЭТИХ КАТУШЕК? 23

ЗАДАЙТЕ ВИД КАТУШЕК? Б

ВВЕДИ ТЕ КОЛ-ВО ЭТИХ КАТУШЕК? 4

ЗАДАЙТЕ ВИД КАТУШЕК? А

ВВЕДИТЕ КОЛ-ВО ЭТИХ КАТУШЕК? 23

ЗАДАЙТЕ ВИД КАТУШЕК? В

ВВЕДИТЕ КОЛ-ВО ЭТИХ КАТУШЕК? 1

Вид катушки	Число катушек
В	I
А	23
Б	4
А	23
В	1

ВАС УСТРАИВАЕТ ДАННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ? ДА

Схема строения обмотки

Номер группы	Вид катушки	Кол-во катушек	Высота канала	Кол-во каналов
1	В	1	5	1
2	А	22	5	22
3	А	1	17.5	1
4	Б	4	17.5	4
5	А	23	5	23
6	В	I	0	0

Рис. 2.26. Схема алгоритма раскладки катушек и формирования осевого строения обмотки

БУДЕТЕ РАСПЕЧАТЫВАТЬ ЭТУ ТАБЛИЦУ? НЕТ

ТОГДА ЗАПОМНИТЕ ИЛИ ЗАПИШИТЕ ЧИСЛО ГРУПП

ОНО ПОТРЕБУЕТСЯ ДЛЯ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА

Далее §§ 2.9.-2.14.

2 INT — обозначается операция, приводящая к получению целого числа из результата арифметического выражения, стоящего в скобках, путем отбрасывания дробной части.

[2] Здесь и далее предполагается, что результаты, полученные на предыдущих этапах проектирования, передаются автоматически (при сквозном проектировании) или вводятся с перфоленты.

[3] Схема расчета, если это специально не оговорено, одинакова как для обмотки НН, так и ВН. Поэтому индексы здесь не ставятся.

[4] Индекс 1 означает, что расчет выполняется только для обмотки НН

[5] Понятие катушки для винтовой обмотки здесь используется условно при этом катушкой называется один виток спирали.

[6] Этот параметр правильнее называть минимально допустимой дробной частью витка , Термин «недоход» используется при промышленном проектировании.