Переплетенные обмотки применяются в качестве высоковольтных обмоток трансформаторов на напряжения 220-1150 кВ. Они отличаются высоким уровнем импульсной электрической прочности, так как благодаря переплетению соседних витков и катушек достигается увеличение продольной емкости обмотки и выравнивание распределения напряжения вдоль обмотки при полном и срезанном импульсах. Конструктивно переплетенная обмотка подобна непрерывной. Она отличается электрической последовательностью тиков в катушках (в порядке протекания по ним тока).
Принципиальная схема соединений катушек и витков переплетенной обмотки показана на рис. 1.
Рис. 1. Расположение витков при нечетном количестве витков в переплетенной обмотке.
Для получения такой схемы намочу переплетенных обмоток ведут удвоенным количеством параллельных проводов: при одном параллельном проводе — двумя проводами, при двух параллелях — четырьмя и т. д.
После намотки каждой пары катушек провода разрезают и выполняют пайку в соответствии с электрической схемой. В результате рядом оказываются витки, отстоящие друг от друга в электрической схеме на число витков одной катушки. Соответственно увеличивается напряжение между соседними витками, поэтому в переплетенной обмотке применяют провод с более толстой изоляцией (1,36; 2,00; 2,48; 2,96 мм), чем в непрерывных обмотках, и к изготовлению переплетенных обмоток предъявляют более высокие технические требования (высокое качество паек и переходов, большая плотность намотки и др.). Пайка соединений между катушками снаружи переплетенной обмотки должна быть выполнена на расстоянии не менее 200 мм от места перехода между секциями. При этом отставание спаянных проводников от обмотки не допускается, провод после пайки должен плотно лежать на проводе катушек. Места паек изолируют телефонной бумагой до толщины собственной изоляции провода и бандажируют одним слоем крепированной бумаги, а в переплетенных обмотках класса напряжения 500—750 кВ для изоляции используют собственную изоляцию провода. В соседних катушках места паек должны быть удалены друг от друга на расстояние не менее одного поля. Переходы в переплетенных обмотках трансформаторов должны выполняться так же, как в непрерывных.
При выполнении переплетенной обмотки с четным числом витков в катушке в середине радиального размера между парой переплетенных катушек может возникнуть большой градиент при срезанном грозовом импульсе. Также необходимо следить за тем, чтобы в «открытом» внутреннем канале между двумя парами катушек не получилось воздействие напряжения 3 катушек между крайними витками, что приводит к большой нагрузке на изоляцию и к вероятности перекрытия по внутренней обмоточной рейке. Во избежание этого рекомендуется входные (первые от линейного конца) катушки выполнять с нечетным количеством витков. При этом витки с разностью потенциалов, равной напряжению 3 катушек, получаются «утопленными» (см. рис. 1), а т.к. электрическая прочность канала внутри катушки - на 10 % больше, чем у рейки, то и переплетенная обмотка получается более электрически прочной. При этом необходимо стремиться подобрать количество витков в катушке и расположить внутренние переходы так, чтобы было минимальное количество полей с большой разностью потенциалов по внутренней рейке в «открытом» внутреннем канале. В хорошо спроектированной переплетенной обмотке удается получить сниженные напряжения (одной катушки) между крайними внутренними витками на «открытом канале» везде, кроме мест переходов. При этом количество витков в катушках получается с небольшим переходом долей за половину витка (25/36; 17/24 и т- д-). Катушки, удаленные от линейного конца, допускается выполнять с четным количеством витков.
Рис. 2. Расположение витков в переплетенной обмотке из двух параллельных проводов с переплетением параллелей.
При выполнении переплетенной обмотки с двумя параллельными проводами возможно двоякое переплетение проводов — без переплетения параллельных проводов и с их переплетением (см. рис. 2). Обмотка с переплетением параллельных проводов имеет удвоенную емкость между соседними витками, благодаря чему дополнительно снижаются напряжения грозовых импульсов на продольной изоляции. Однако следует учитывать, что при этом вдвое увеличивается число промежутков витковой изоляции, на которых действуют напряжения, определяемые числом витков одной катушки как
при импульсах, так и при неременных напряжениях, что повышает вероятность пробоя витковой изоляции. Кроме того, такая обмотка более трудоемка.
Транспозиция параллельных проводов и элементарных проводников подразделенного провода в переплетенной обмотке выполняется так же, как в непрерывной обмотке.
Рекомендации по повышению электродинамической стойкости переплетенных обмоток те же, что и для винтовых обмоток.
Так как переплетенная обмотка более трудоемка но сравнению с непрерывной, то для уменьшения трудоемкости часто обмотки на напряжение 220-500 кВ выполняются комбинированными. В этом случае несколько первых от линейного конца обмотки катушек выполняются переплетенными, а остальная часть обмотки — непрерывной. Но необходимо учитывать, что в таких обмотках имеет место большой градиент напряжения при грозовых импульсах в начале непрерывной части обмотки.
