Для СО преобразовательных трансформаторов независимо от способа охлаждения широко применяют непрерывную обмотку, как характеризующуюся наибольшей механической и электрической прочностью. Этот тип обмотки применяют для трансформаторов с мощностью на стержень 63 кВ·А и больше при напряжении до 110—220 кВ и при всех значениях тока с размерами минимального сечения прямоугольного провода 4,92 мм2 для меди и 7,21 мм2 для алюминия (ГОСТ 16512-80). Число параллельных проводов непрерывной обмотки выбирают не более четырех, a в отдельных случаях — до шести. Иногда целесообразно применять конструкцию непрерывной обмотки с числом параллельных проводов больше шести. В этом случае провода располагают не только в радиальном, но и в осевом направлении, разделив их на две равные группы, и наматывают двухходовую непрерывную обмотку. На рис. 2.9 показана двухходовая непрерывная обмотка, намотанная из четырех параллельных проводов. Такая конструкция непрерывной обмотки позволяет повысить степень унификации применяемых проводов и обеспечить лучшие экономические показатели трансформатора без увеличения сортамента проводов.
Широко применяется оригинальная конструкция непрерывной обмотки с дробным числом витков в катушке (полученным от деления целого числа витков в обмотке на число катушек): в каждой катушке разным числом параллельных проводов наматывают целое, но неодинаковое число витков, в результате чего обеспечивают одинаковый радиальный размер катушки по всей окружности [2.5, 2.6]. На рис. 2.10 представлена обмотка, состоящая из четырех катушек с числом витков, равным пяти, намотанных восемью параллельными проводами. Из рисунка видно, что в первой катушке проводами № 1 и 2 намотано по два витка, остальными шестью — по одному витку, во второй катушке проводами № 3 и 4 намотано по два витка, остальными шестью — по одному витку, в третьей катушке — проводами № 5 и 6 по два витка, остальными — по одному и, наконец, в четвертой катушке — проводами № 7 и 8 по два витка, остальными — по одному. В каждой катушке число проводов в радиальном направлении равно десяти.
Для СО трансформаторов при мощности на стержень до 250 кВ А применяют цилиндрические обмотки. Одно- и двухслойные (реже — с большим числом слоев) цилиндрические обмотки выполняют из прямоугольного провода и применяют при напряжении до 10 кВ. С ростом числа слоев обмотки при постоянной толщине провода существенно возрастают добавочные потери, что требует уменьшения максимально допустимого размера провода. Для ориентировочного выбора этого максимально допустимого размера провода можно пользоваться данными табл. 2.5, которые позволяют определить размер провода в зависимости от числа слоев и задаваемой доли добавочных потерь от основных электрических. Для обеспечения механической прочности в цилиндрических обмотках из прямоугольного провода число проводов рекомендуется брать не более четырех — шести при намотке плашмя и шести — восьми при намотке на ребро. Следует иметь в виду, что при числе параллельных проводов более четырех возможно увеличение добавочных потерь от циркулирующих токов.
Число слоев | Радиальный размер провода, мм. при различных значениях добавочных потерь. % | |||
До 5 | До 10 | До 15 | До 20 | |
| Медные провода |
| ||
1 | 10 | 11,8 | 12,5 | 13,2 |
2 | 6,7 | 8,0 | 8,5 | 9,5 |
3 | 5,6 | 6,3 | 7,1 | 7,5 |
4 | 4,75 | 5,6 | 6,3 | 7,1 |
5 | 4 | 5,3 | 5,6 | 6 |
6 | 3,75 | 4,75 | 5,3 | 5,6 |
- | Алюминиевые провода |
| ||
1 | 11,8 | 13,2 | 15 | 17 |
2 | 8,5 | 10 | 10,6 | 11,8 |
3 | 6,3 | 8 | 9 | 10 |
4 | 6 | 6,7 | 8 | 8,5 |
5 | 5 | 6,3 | 6,7 | 7,5 |
6 | 4,75 | 6 | 6,3 | 6,7 |
При напряжении до 10 кВ для СО применяют также многослойные цилиндрические обмотки из круглого провода. Число параллельных проводов в такой обмотке выбирают не более двух, а максимально возможный ток в ней определяется наибольшим сечением круглого провода 21,22 мм2 при одном и 42,44 мм2 при двух параллельных проводах и допустимой плотностью тока.
Для СО преобразовательных трансформаторов мощностью на стержень до 63 кВ А и класса напряжения 0,7 кВ при коэффициенте трансформации, близком к единице, применяют винтовые обмотки.
При выполнении в СО ответвлений для регулирования напряжения на +2x2,5, или +5% (ПБВ), применяют непрерывную или цилиндрическую обмотку.
Конструкция изоляции внутренних отводов СО определяется классом напряжения обмотки, качеством изоляционных материалов и технологией производства. В целях уменьшения толщины изоляцию выполняют из кабельной бумаги с последующей прессовкой. Как правило, в ПТ вывод ответвлений выполняют снаружи СО. Вывод ответвлений с внутренней стороны обмотки, например между обмоткой и стержнем магнитопровода, ввиду снижения надежности применяют лишь в качестве исключения.