Если – число нечётное, то в первую катушку (по отношению к сердечнику магнитопровода) следует поместить число витков, меньше полвины, так как она имеет несколько худшие условия охлаждения. Если – число чётное, то в обе катушки можно уложить одинаковое число витков

,

где и – число витков в катушках.

6. Радиальный размер катушек. Если витки обмоток находятся в двух катушках, то

так как , то от сюда следует

.

.

где – толщина межвитковой изоляции; при выполнении изоляции одним слоем кабельной бумаги К-120, = 0,12 мм, двумя слоями мм.

7. Радиальный размер обмотки НН

, .

8. Диаметры обмотки:

внутренний , .

внешний , .

9. Масса металла обмотки

,

.

10. Плотность теплового потока на поверхности катушек

, .

, .

где , - радиальные размеры металла катушек

, .

, .

Полученное не должно быть выше рекомендуемых значений.

На основе сравнения результатов расчётов обмотки НН (размеров, массы металла) с учётом преимуществ и недостатков выбирается лучший вариант, который будет рассматриваться в дальнейших расчётах.

Принимаю обмотку из алюминиевой ленты, так как её внешний диаметр и масса обмотки имеют меньшее значение чем у обмотки из прямоугольного провода, что имеет место в трансформаторостроении.

3.3 Расчёт обмоток ВН

При выборе типа обмотки ВН необходимо обязательно учитывать удобство выполнения ответвлений для регулирования напряжения. В диапазоне мощностей заданы при многослойных цилиндрических обмотках используются схемы рис. 3.2.

Рис. 3.2. Схемы включения ответвлений в обмотках ВН.

Намотка регулировочных витков производится те же проводом и с тем же направлением намотки, что и основных витков обмотки. В цилиндрических обмотках регулировочные витки располагаются в наружном слое обмоток. С целью снижения механических сил, возникающих в обмотках при коротком замыкании, отключаемые витки должны располагаться симметрично относительно середины высоты обмотки. Схема рис. 3.2а не обеспечивает этого требования, и по этому её использование ограничивается трансформаторами мощностью до 160 кВ∙А. Схема рис. 3.2б применима для трансформаторов мощностью от 250 кВ∙А. При схемах соединений обмоток в треугольник использование схем рис. 3.2а и рис. 3.2б усложняется из-за необходимости использовать сложный переключатель ответвлений. По этому предпочтительной является схема (рис. 3.2в) с расположением регулировочных витков в середине обмоток ВН. Обмотка ВН располагается по отношению к стержню после обмотки НН. Поэтому обмотку ВН считают второй и все параметры этой обмотки и её элементов обозначают индексом «2»: ; и так далее.

Порядок расчёта:

1. Определяется число витков, необходимых для получения номинального напряжения

, .

2. Рассчитывается число витков на одной ступени регулирования напряжения при соединении фазных обмоток ВН в треугольник

, .

где – напряжение на одной ступени регулирования (разность напряжений двух соединённых ответвлений). Если ступень регулирования составляет 2,5%, то , .

3. Определяются числа витков обмотки на ответвлениях:

на верхних ступенях напряжения ; .

; .

на основной ступени напряжения ; .

на нижних ступенях напряжения ; .

; .

Для трёхфазного трансформатора найденное число витков является числом витков на один стержень.

4. Ориентировочная плотность тока, А/м2