Изоляция трансформаторов и переходные процессы в обмотках. Схемы соединения и конструкции обмоток

Конструкции трансформаторов изучались в курсе «электрические машины». Напомним основные схемы соединения и конструкции обмоток. Простейшая схема обмотки – цилиндрическая двухслойная или многослойная. Обмотка наматывается спирально в несколько слоев на бумажно-бакелитовый цилиндр (рис. 8.7,а). Между некоторыми слоями выполняются масляные каналы. Обмотки этого типа преимущественно применяются на напряжениях до 35 кВ на трансформаторах малой мощности.

Наиболее распространены непрерывные катушечные обмотки (рис. 8.7,б). Каждый виток обмотки состоит из одного или двух-трех параллельных проводов. Каждая катушка имеет несколько (до двух-трех десятков) витков. Между катушками выполняются масляные охлаждающие и изолирующие каналы. Переходы между катушками располагаются поочередно с внутренней и внешней стороны обмотки; такое расположение переходов достигается в процессе сборки перекладыва­нием витков половины общего числа катушек. Непрерывные обмотки применяются на напряжении 110 кВ и выше, а также на напряжении 3 – 6 кВ для трансформаторов большой мощности.

а) б) в)

Рис. 8.7 – Основные конструкции обмоток.а – цилиндрическая слоевая; б – катушечная непрерывная; в — дисковая; 1, 2, 3, 4 — номера каналов между катушками.

В тех случаях, когда невозможно или затруднительно выполнить непрерывную обмотку, применяют дисковую обмотку, собираемую из ряда отдельно намотанных катушек (рис. 8.7,в). Соединение катушек выполняется пайкой. Обмотки высокого напряжения иногда выполняются частично непрерывными, а в местах ввода, где требуется усиление изоляции, — дисковыми.

В некоторых конструкциях мощных трансформаторов применяются цилиндрические многослоевые обмотки, отличающиеся от слоевых обмоток трансформаторов 6–35 кВ наличием масляных каналов между всеми слоями. Применение многослоевых обмоток для высших классов напряжения оправдано благоприятным распределением напряжения между слоями. Для обмоток СВН возможно применение бумажно-масляной изоляции между слоями.

Нейтраль обмоток класса 35 кв и ниже, соединенных в звезду, изолирована или заземлена через дугогасящую катушку. Нейтраль обмоток 110—220 кВ обычно (у подавляющего большинства трансформаторов) заземлена. Однако в целях снижения токов несимметричных к. з. нейтрали таких обмоток у части трансформаторов могут быть изолированы. Изолированная нейтраль этих обмоток обычно защищается разрядниками. В обмотках напряжением 330 кВ и выше нейтраль всегда заземляется.