Welche Arten von Transformatorenwicklungen gibt es?
Welche Arten von Transformatorenwicklungen gibt es?
Arten von Transformern
Kern-Typ-Transformator haben Wicklungen auf den äußeren Stäben
Schalen-Typ-Transformator haben Wicklungen auf den inneren Stäben
Hauptsächlich gibt es zwei Arten von Transformern
Kern-Typ-Transformator
Schalen-Typ-Transformator
Arten von Wicklungen für Kern-Typ-Transformator
Zylindrische Wicklungen
Diese Wicklungen sind lagenförmig und verwenden einen rechteckigen oder runden Leiter, wie in Abb. (a) und (b) dargestellt. Die Leiter werden an den flachen Seiten gewickelt, wie in Abb. (c) gezeigt, und an der Rippenseite in Abb. (d).
Verwendung von zylindrischen Wicklungen
Zylindrische Wicklungen sind Niederdruck-Wicklungen, die bis zu 6,6 kV für kVA bis 600-750 und Stromstärken zwischen 10 und 600 A verwendet werden.
Helische Wicklungen
Wir verwenden helische Wicklungen für Niederdruck-, Hochleistungstransformatoren, bei denen der Strom höher ist, während gleichzeitig die Wicklungsumgänge geringer sind. Die Leistung des Transformers variiert von 160 – 1000 kVA bei 0,23-15 kV. Um eine ausreichende mechanische Festigkeit zu gewährleisten, wird die Querschnittsfläche des Streifens nicht unter 75-100 mm² gemacht. Die maximale Anzahl der parallel verwendeten Streifen, um einen Leiter zu bilden, beträgt 16.
Es gibt drei Arten
Einfache Helische Wicklung
Doppelte Helische Wicklung
Scheiben-Helische Wicklung
Einfache Helische Wicklungen bestehen aus einer Wicklung in axialer Richtung entlang einer Schraubenlinie mit Neigung. Es gibt nur eine Lage von Umläufen in jeder Wicklung. Der Vorteil der Doppelten Helischen Wicklung besteht darin, dass sie die Wirbelstromverluste in den Leitern reduziert. Dies liegt an der reduzierten Anzahl der parallel in radialer Richtung angeordneten Leiter.
Bei Scheiben-Helischen Wicklungen werden parallele Streifen nebeneinander in radialer Richtung platziert, um die gesamte radiale Tiefe der Wicklung abzudecken.
Mehrere Lagen Helische Wicklung
Wir verwenden sie häufig für Hochspannungs-Bewertungen von 110 kV und darüber. Diese Art von Wicklungen besteht aus mehreren zylindrischen Lagen, die konzentrisch gewickelt und in Serie geschaltet sind.
Wir machen die äußeren Lagen kürzer als die inneren Lagen, um die Kapazität gleichmäßig zu verteilen. Diese Wicklungen verbessern hauptsächlich das Überspannungsverhalten der Transformator.
Überkreuz-Wicklung
Diese Wicklungen werden in Hochspannungswicklungen kleiner Transformator verwendet. Die Leiter sind papierumhüllte runde Drähte oder Streifen. Die Wicklungen werden in mehrere Spulen unterteilt, um die Spannung zwischen benachbarten Lagen zu reduzieren. Diese Spulen sind axiell um 0,5 bis 1 mm getrennt, wobei die Spannung zwischen benachbarten Spulen innerhalb von 800 bis 1000 V gehalten wird.
Das innere Ende einer Spule ist mit dem Ausgangsende der benachbarten Spule verbunden, wie in der obigen Abbildung gezeigt. Die tatsächliche axiale Länge jeder Spule beträgt etwa 50 mm, während der Abstand zwischen zwei Spulen etwa 6 mm beträgt, um Blöcke von Isoliermaterial aufzunehmen.
Die Breite der Spule beträgt 25 bis 50 mm. Die Überkreuz-Wicklung hat eine höhere Festigkeit als die zylindrische Wicklung unter normalen Bedingungen. Allerdings hat die Überkreuz-Wicklung eine geringere Impulsfestigkeit als die zylindrische. Diese Art hat auch höhere Arbeitskosten.
Scheiben- und Durchgängige Scheiben-Wicklung
Wird hauptsächlich für Hochleistungstransformator verwendet. Die Wicklung besteht aus einer Reihe flacher Spulen oder Scheiben in Serie oder Parallel. Die Spulen werden mit rechteckigen Streifen spiralförmig von der Mitte nach außen in radialer Richtung gewickelt, wie in der unten stehenden Abbildung dargestellt.
Die Leiter können ein einzelner Streifen oder mehrere parallele Streifen sein, die an der flachen Seite gewickelt werden. Dies macht diese Art von Wicklungen robust. Die Scheiben sind voneinander getrennt durch Pressholzsektoren, die an vertikale Streifen befestigt sind.
Die vertikalen und horizontalen Zwischenräume bieten radiale und axiale Kanäle für die freie Zirkulation von Öl, das mit jedem Umlauf in Kontakt kommt. Die Querschnittsfläche des Leiters variiert von 4 bis 50 mm² und die Stromgrenzen liegen bei 12 – 600 A. Die minimale Breite des Ölkanales beträgt 6 mm für 35 kV. Der Vorteil der Scheiben- und durchgängigen Wicklungen ist ihre größere mechanische axiale Festigkeit und ihre Kostengünstigkeit.
Wicklungen für Schalen-Typ-Transformator
Sandwich-Art-Wicklung
Ermöglicht eine einfache Kontrolle über den Blindwiderstand, je näher zwei Spulen auf demselben magnetischen Achsen sind, desto größer ist der Anteil des gegenseitigen Flusses und desto geringer ist der Verlustfluss.
Der Verlust kann durch Unterteilung der Nieder- und Hochspannungsabschnitte reduziert werden. Die End-Niederdruckschnitte, bekannt als Halbspulen, enthalten die Hälfte der Umläufe der normalen Niederdruckschnitte.
Um die Magnetomotive Kräfte benachbarter Abschnitte auszugleichen, trägt jeder normale Abschnitt, ob Hoch- oder Niederdruck, die gleiche Anzahl von Ampere-Umläufen. Je höher der Grad der Unterteilung, desto geringer ist der Blindwiderstand.
Vorteile von Schalen-Typ-Wicklungen in Transformern
Hohe Kurzschlussbeständigkeit
Hohe mechanische Festigkeit
Hohe dielektrische Festigkeit
Exzellente Kontrolle des Verlustmagnetflusses
Effiziente Kühlleistung
Flexibles Design
Kompakte Größe
Höchst zuverlässiges Design
