Намотка слоевых обмоток высокого напряжения

В настоящее время существует целый ряд отечественных конструкций мощных трансформаторов высокого напряжения, имеющих слоевые обмотки. Намотку производят обмоточным проводом круглого и прямоугольного сечения, в последнем случае с расположением провода как на ребро, так и плашмя.

Вначале рассмотрим намотку наиболее распространенной конструкции слоевой регулировочной обмотки (РО), состоящей из двух концентров: грубой и тонкой регулировки, представленной на рис. 1-5. Концентр грубой регулировки наматывают как обычную слоевую обмотку (рис. 1-5,6). Виток может состоять из одного или нескольких прямоугольных проводников, располагаемых рядом, плашмя или на ребро. Концентр тонкой регулировки наматывают как бы восьмизаходным слоем (рис. 1-5,а), т. е. обмотка состоит из восьми ходов (ветвей), наматываемых одновременно. Каждый такой ход может состоять из одного или нескольких прямоугольных проводников, располагаемых рядом, плашмя или на ребро. Намотку таких обмоток производят на раздвижных оправках как на горизонтальных, так и на вертикально-намоточных станках.

В зависимости от положения провода при намотке (на ребро или плашмя) концы обмоточного провода пропускают через соответствующее приспособление. Концы провода выгибают под прямым углом, изолируют и вкладывают в вырез клинового изоляционного опорного кольца, устанавливаемого на цилиндр с одного торца. Начальный вывод закрепляют стяжным бандажом 2 (или струбциной), как показано на рис. 1-5,6. Укладку витков первого слоя производят непосредственно на бакелитовый цилиндр. В процессе намотки первого витка его закрепляют бандажами из киперной ленты, при намотке последующих витков концы ленты переплетают, пропуская их поочередно с верху и с низу витка, скрепляя таким образом между собой первые витки обмотки. В процессе намотки производят прессовку витков обмотки в осевом и радиальном направлениях с помощью приспособления 7 (рис. 1-5,а), установленного на штанге намоточного станка. Отрегулировав пружины механизма прижима валика, создают стабильное радиальное давление на наматываемые витки обмотки. В процессе намотки механизм прижима, передвигаясь по винту, обеспечивает и осевую прессовку обмотки. Последние пять-шесть витков обмотки скрепляют бандажом киперной ленты, как и первые.

Закончив намотку всех витков первого слоя, устанавливают с другого торца цилиндра второе выравнивающее изолирующее кольцо, прижимают струбциной последний виток и изолирующее кольцо, а заизолиро-ванный конец укладывают в вырез изолирующего кольца и закрепляют металлическим бандажом. Для намотки наружного слоя обмотки снимают стяжные бандажи (или струбцины), закрепляющие изолирующие кольца и начальные выводы. Конструкцией данного типа обмотки предусмотрена межслоевая изоляция, состоящая из электрокартонных реек с намотанным на них цилиндром из листов электротехнического картона. Для точной раскладки большого числа реек, образующих осевой канал на оправке вплотную к торцам цилиндра устанавливают приспособления для фиксации реек. В выступах приспособления фиксируют рейки, а на рейки укладывают листы электрокартона с нахлестом 60—80 мм и плотно затягивают их специальным приспособлением. На образовавшийся мягкий цилиндр требуемого диаметра по краям устанавливают изолирующие кольца и закрепляют их металлическими стяжными бандажами. Размечают места изгиба всех проводников, изгибают и изолируют концы, располагая их вплотную к образующей выравнивающего кольца в заданных полях.

Для фиксации положения ходов в начальном выводе обмотки устанавливают специальные приспособления и закрепляют все проводники струбцинами. Для направления обмоточных проводов во время намотки их укладывают в распределительный зажим, прикрепленный тросом к каретке, и начинают намотку обмотки. При намотке витков наружного слоя за каждый оборот станка наматывают одновременно восемь витков обмотки — по одному витку в каждом ходу. Первые (и последние) витки скрепляют бандажом из киперной ленты. Во время намотки подпрессовывают витки в осевом и радиальном направлениях. По окончании намотки снимают приспособления, фиксирующие рейки, бандажи и струбцины, крепящие кольца и концы, а на крайние витки для предохранения их от раскручивания устанавливают металлические стяжные бандажи 2 с вырезом для концов, как показано на рис. 1-5,а. Обмотку снимают со станка и отправляют на участок стяжки, где во избежание деформации ее немедленно кантуют в вертикальное положение и стягивают в прессующих плитах. Хранение таких обмоток в горизонтальном положении не разрешается. Не рекомендуется также до сборки трансформатора снимать металлические бандажи, удерживающие концы обмотки от раскручивания.

После опрессовки и технологической обработки обмотки снимают металлические бандажи и устанавливают специальной конструкции изоляцию, препятствующую раскручиванию начальных витков обмотки. Затем устанавливают хомуты из электрокартона и стягивают их шпильками и гайками из пластмассы и передают на сборку трансформатора.

Как уже было сказано, в конструкциях мощных трансформаторов высокого напряжения в настоящее время применяются в качестве обмоток ВН и НН слоевые обмотки. Это обмотки обычно многослойные, витки их состоят не всегда из одного провода. Намотка витков в слое этих обмоток аналогична намотке рассмотренных регулировочных обмоток. Переходы из слоя в слой выполняют поочередно с верхнего и нижнего концов обмотки. Например, обмотка имеет пять слоев. В этом случае переходы из 1-го во 2-й и из 3-го в 4-й слой будут выполнены в верху, а переходы из 2-го в 3-й и из 4-го в 5-й слои — в низу обмотки.

Особенностью намотки обмоток с укладкой в слое двух и более проводников является выполнение специальных транспозиций в начале каждого слоя. Специальная транспозиция содержит две группы проводов, состоящие из половины проводов ветви. При выполнении транспозиции провода групп, находящихся с края и в середине слоя обмотки, меняют местами.

Как уже упоминалось ранее, изготовление слоевых обмоток, имеющих главную изоляцию из кабельной бумаги, только начинает осваиваться на отечественных трансформаторостроительных заводах. Ленинградский электроремонтный завод (ТЭРЗ) накопил большой опыт по капитальному ремонту различных конструкций трансформаторов, имеющих слоевые обмотки. Безаварийная работа их после капитального ремонта указывает, что применяемая заводом технология обеспечивает надежную и длительную эксплуатацию трансформаторов. Особенности ремонта слоевых обмоток мощных высоковольтных трансформаторов, имеющих главную изоляцию из кабельной бумаги, описаны [Л. 15].