Модель для исследования перенапряженийв трансформаторах

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пи 842990(23) Приоритет -Опубликовано 30, 06, 81. Бюллетень Рй 24 Дата опубликования описания 30,06.81по делам иэооретеиий и открытий-(54) МОДЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В ТРАНСФОРМАТОРАХ Изобретение относится к электро.- т технике, в частности к моделированию перенапряжений в мощных силовых трансформаторах высокого напряжения, подключаемых к линиям электротехнических систем и воспринимающих действие гро 5 зовых перенапряжений. Известна модель обмоток для исследования перенапряжений в трансформато 0 рах, состоящая из плотно расположенных колец, изготовленных из обмоточного провода и образующих диски, необходимое количество которых установлено аксиально с каналами между ними,5 образованными дистанЦирующими прокладками. Все кольца имеют разрыв в одной зоне, В местах разрыва устанавливаются дуговидные изоляционные детали для механического скрепления колец. При гальваническом соединении колец в имитируемую обмотку используются токопроводящие перемычки, подсоединяемые к концам колец 111. Такая конструкция модели позволяет имитировать любую трансформаторную обмотку, в том числе реальных размеров, однако для моделирования многообмоточных трансформаторов тре-. буется большое количество заранее за- готовленных витков, дистанцирующих прокладок и токопроводящих перемычек. Из-за необходимости частых сборок и разборок модели витки деформируются, теряя свою цилиндричность и кольце- образность, что затрудняет их установку при повторном использовании и обеспечение концентричности обмоток. Частая сборка и разборка модели, а также правка деформированных витков требуют много времени и ограничивают число повторного использования модеНаиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является модель для исследования перенапряжений в трансформаторах, содержащая магнитопровод и блок842990 обмоток, состоящих из проводников и изоляции, причем обмотки выполнены как реальные обмотки трансформатора в уменьшенном масштабе из обмоточного провода необходимого сечения Г 21.Недостатками такой модели являются большая материалоемкость и трудоемкость из-за того, что для моделирования каждого нового трансформатора, т.е. при изменении размеров и числа 10 обмоток и каналов между ними,а также каналов между частями обмоток, например межкатушечных каналов, необходимо изготавливать новую модель. Между тем известно, что размеры обмоток и кана лов имеют большое разнообразие, так как зависят от ряда исходных параметров, а именно: мощности, напряжения, назначения, типа обмоток и их количества, наличия устройств регулирова ния напряжений вариантов размещения и соединения обмоток, типа изоляции и.др., что требует большого сортимента обмоточного провода, изоляционных прошивно-дистанцирующих реек и про кладок. Кроме того, поиск рациональных конструкций трансформаторов требует, исследований ряда вариантов одного типа трансформаторов, имеющих различные конструктивные особенности, следовательно,. необходимо изготовить и исследовать такое же количество моделей, сколько вариантов типа транс форматора; а широкое применение в настоящее время подразделенного и транспонированного провода, сечение которого довольно большое, усложняет изготовление модели (сечение. масштаб ного провода моделей, мало уменьшается, так как с целью более точных исследований модели в масштабе менее, чем 1:5, не выполняют) иэ-эа указанного сечения, так как межкатушечные45 и другие переходы в каналах уменьшенных размеров выполнять сложно, что увеличивает трудоемкость изготовления моделей. Перечисленные недостатки значительно удорожают исследование обмоток трансформаторов.К недостаткам данных моделей следует отнести также их значительный вес, так как они изготавливаются иэ обычного обмоточного провода в масш 55 табе не менее 1:5, что усложняет переноску модели 1 требуются подъемно 1 анспортные средства). 4Цель изобретения - снижение материалоемкости модели и затрат на исследование трансформаторов.Укаэанная цель достигается тем, что в модели для исследования пере 1напряжений в трансформаторах, содержащей магнитопровод, блок обмоток, состоящих из проводников и изоляции и выводы, проводники выполнены из двух параллельных лент, расположенных на расстоянии, равном ширине проводника моделируемой обмотки, разделенных изоляцией и гальванически соединенных на выводах модели.На фиг.1 изображено радиальное сечение обмоток модели; на фиг,2 - пояснение способа изготовления модели; на фиг.3 - вид Б на фиг,2.Модель (фиг.1) для исследований перенапряжений, например,в двухобмоточном трансформаторе, состоит из магнитопровода 1, спиральной обмотки 2 низшего напряжения и дисковой обмотки 3 высшего напряжения, выводов 4 обмоток, межобмоточной и межкатушечной изоляции (на чертеже не указана) и оправки 5 (фиг.2 и 3) для намотки блока обмоток, состоящей из двух электрически разомкнутых (с целью разрыва короткоэамкнутого витка) колец б, равномерно по окружности которых расположены радиальные лучи 7, количество которых соответствует количеству полей первой наматываемой обмотки, и опорных реек 8, закрепленных . концами в лучах 7.Витки 9 обмоток (фиг.1) состоят иэ двух параллельных токопроводных, например медных, лент 1.0 толщиной 0,01 мм, дистанцирующих ленты 1 О изоляционных резиновых лент 11, воспроизводящих толщину проводников 12, и изоляционных лент 13, воспроизводящих изоляцию проводников 12 и, следовательно, межвитковую изоляцию.При выходе из провода обмотки межслоевую дистанцирующую изоляционные ленты 11 удаляют, а токопроводные ленты 10 гальванически соединяют, .образуя таким образом выводы А,Х,а,х обмоток.Поскольку при перенапряжениях по обмоткам трансформатора протекает ток незначительной по амплитуде и имеющей высокую частоту (высокочас тотные токи по своей природе протекают в основном по поверхностному слою проводника),а при моделировании42990 6дели, соединяют обмбтки по заданнойсхеме и проводят исследования.Использование предлагаемой модели за счет применения провода, сос"тоящего из двух тонких ленти имити"рующей толщину провода дистанцирующей изоляции вместо обычного обмоточного провода) позволяет снизить весмодели настолько, что лаборант безподъемных средств может ее переносить,создавая таким образом удобства длямоделирования.Кроме того, экономится время засчет удобств намотки обмоток, так как 15 провод легко поддается гибке, и материалы обмоточного провода за счетмногократного его использования,Формула изобретения 20 5 8перенапряжений на обмотки модели подают импульс в тысячу раз меньше реального, то это обстоятельство и позволяет производить измерения не-посредственно на проводнике, выпол-ненном тонкими лентами 1 О, дистанцированными изоляционными лентами 11:на толщину реального обмоточногопровода.Способ изготовления модели дляисследований перенапряжений, например, в двухобмоточном трансформаторезаключается в следующем.Собирают необходимой конструкциимагнитопровод 1 модели. Затем наспециальные подставки не показаны)устанавливают с возможностью вращенияв определенной последовательности бобины 14 (фиг.2 и 3) с токопроводнымии изоляционными лентами необходимого сортимента.После чего на намоточный станок(не показан) устанавливают оправку .5,закрепляют на ней концы изоляционныхи токопроводных.лент в порядке формирования обмоточного провода инаматывают обмотки 2 и 3 в необходимойпоследовательности, обеспечивая одновременно межслоевые, межобмоточные имежкатушечные изоляционные промежуткипри помощи изоляционных деталей.После окончания намотки блока обмоток его снимают со станка вместес намоточной оправкой 5, удаляют дистанцирующие изоляционные ленты 11токопроводных лент 10 на выходе изобмоток и гальванически соединяютленты 10, образуя таким образом выводы А,Х,а,х обмоток,Далее блок обмоток вместе с оправкой насаживают на магнитопровод моИодель для исследования перенапряжений в трансформаторах, содержащаямагнитопровод, блок обмоток, состоящих25 из проводников и изоляции, и выводы,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с. целью снижения материалоемкости модели и затрат на исследование трансформаторов, проводники выполнены из30 двух параллельных лент, расположенных на расстоянии, равном ширине проводника моделируемой обмотки, разделенных изоляцией и гальванически соединенных на выводах модели,35 Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР У 230279, кл. Н 01 Г 41/06, 1967. 0 2. Сиротинский Л.И. Техника высоких напряжений. ГЭИ, 1959, с.143-146.