§ 7.1. НЕРАВНОМЕРНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАМАГНИЧИВАЮЩИХ СИЛ ПО ВЫСОТЕ ОБМОТОК
При выводе формулы напряжения рассеяния (см. § 5.5) предполагалось, что обмотки имеют равномерную плотность распределения намагничивающей силы (ампер-витков) по продольному сечению и следовательно, по высоте обмоток.
Однако по крайней мере одна из обмоток (ВН) силового трансформатора, а иногда и обе имеют неравномерное распределение ампер-витков по высоте по следующим причинам:
Рис. 7.1. Схемы регулирования напряжения обмотки ВН
1. Отключение части витков обмотки ВН при регулировании напряжения.
Для регулирования напряжения обмотки ВН (в пределах ±5% или ± 2 × 2,5% согласно стандартам) силовых трансформаторов наиболее часто применяются две основные схемы: прямая (с разрывом) (рис. 7.1, а) и оборотная (рис. 7.1, б). В обеих схемах отключаемые при регулировании витки расположены по середине высоты обмотки.
При прямой схеме с помощью переключателя (см. гл. IX), например на номинальной ступени напряжения, соединяются ответвления А3 и А4 (показано штрихом на рис. 7.1, а). Таким образом витки между ответвлениями А2, и А4 отключены и, следовательно, намагничивающая сила в этом месте отсутствует.
Аналогичным образом в оборотной схеме, применяемой при схеме звезда, к нейтральной точке присоединяется ответвление Х2 и поэтому отключены витки между ответвлениями X1 и Х2.
Следовательно, в обеих указанных схемах регулирования, при ступенях напряжения номинальной и—5% имеет место неравномерное распределение ампер-витков по высоте обмотки вследствие выключения части витков в ее середине.
2. Укорочение слоевой (или винтовой) обмотки вследствие большой ширины витка.
Рис. 7.2. Разрежение ампер-витков обмотки ВН из-за увеличенных концевых каналов
Рис. 7.3. Разрежение ампер-витков обмотки ВН из-за увеличенных концевых каналов
При расчете осевого размера слоевой (или винтовой) обмоток (см. § 3.3) к числу витков в слое прибавлялся один виток на сдвиг витков по винтовой линии. Однако при большой ширине витка hв по концам слоевой (или винтовой) обмотки образуется пустое пространство (показано на рисунке 7.2. штриховкой), не заполненное обмоточным проводом.
Благодаря этому у каждого конца обмотки получается укорочение размещения ампер-витков в среднем на hв/2.
3. Разгон витков в отдельных местах обмотки по конструктивным соображениям.
У непрерывных обмоток напряжением 35 кв и выше концевые катушки имеют усиленную изоляцию витков и увеличенные каналы hк.усил между катушками, как это, к примеру, изображено на рис. 7.3. Это приводит к разрежению (уменьшению плотности) ампер-витков в этих местах обмотки, т. е. к неравномерному их распределению.
К этому же приводят и увеличенные каналы в местах групповой и общей транспозициях в одноходовой винтовой обмотке.
Вследствие указанных выше причин получается несоответствие (несимметрия) первичных и вторичных ампер-витков по высоте обмоток, что вызывает образование дополнительного поперечного потока рассеяния.
