Обмотки трансформаторов изготавливают из меди или алюминия. Для трансформаторов небольшой мощности, т. е. при небольших токах (до 25 А для воздушных и до 45 А для масляных трансформаторов), обмотки выполняют из изолированного провода круглого поперечного сечения. Параллельное соединение витков даёт возможность применить провод круглого поперечного сечения при относительно больших токах в обмотках и облегчает процесс изготовления последних. При больших мощностях и токах обмотки изготавливают из проводников прямоугольного поперечного сечения.
Для изоляции обмоток и других токоведущих частей трансформатора применяют изоляционные материалы, которые должны обеспечивать надежную работу трансформатора в условиях его эксплуатации при значительных колебаниях температуры нагрева.
Конструкция обмоток должна обеспечивать хорошее их охлаждение, так чтобы температура нагрева обмоток не превышала пределов, установленных для соответствующих классов изоляции. Изоляция обмоток должна выдерживать без повреждений длительное воздействие на нее переменного электрического поля, имеющегося в трансформаторе при нормальной работе, и кратковременные перенапряжения, возникающие в условиях эксплуатации трансформаторов. Обмотки трансформаторов должны выдерживать механические воздействия, которым они подвергаются в процессе сборки трансформатора и в условиях эксплуатации при коротких замыканиях.
Рис. 1.3 Схемы обмоток трансформатора (а) – концентрических, (б) – дисковых чередующихся
По способу размещения на магнитопроводе обмотки трансформаторов могут быть концентрическими и дисковыми чередующимися.
Концентрические обмотки выполняют в виде цилиндров, размещаемых на магнитопроводе концентрически. Внутри (ближе к сердечнику) обычно размещают обмотку НН, требующую меньшей изоляции относительно магнитопровода, снаружи–обмотку ВН (рис. 1.3, а).
В дисковых чередующихся обмотках катушки НН и ВН, изготовленные в виде отдельных дисков, размещены на магнитопроводе в чередующемся порядке (рис. 1.3, б). Вся обмотка подразделяется на симметричные группы, состоящие из одной или нескольких катушек ВН и расположенных по обе стороны от них двух или нескольких катушек НН. Чередующиеся обмотки на практике применяют только для специальных трансформаторов.
Конструктивно концентрические обмотки выполняют цилиндрическими, катушечными, непрерывными, винтовыми и др.
Цилиндрические обмотки. Однослойные и двухслойные цилиндрические обмотки наматывают из провода прямоугольного поперечного сечения в один или несколько параллельных проводов. Такие обмотки используются в качестве обмоток НН трансформаторов мощностью до 630 кВА.
Многослойные цилиндрические обмотки наматывают из проводов круглого сечения, размещаемых вдоль всего стержня в несколько слоев, между которыми прокладывают изоляцию из кабельной бумаги. Многослойные цилиндрические обмотки применяют в качестве обмоток ВН для трансформаторов мощностью до 630 кВА при напряжениях до 35 кВ.
Катушечная многослойная обмотка. Она отличается от многослойной цилиндрической тем, что разделена но высоте на отдельные катушки и поэтому сложнее в производстве. Катушечные многослойные обмотки применяют в качестве обмоток ВН трансформаторов мощностью до 100 кВА и напряжением до 35 кВ.
Непрерывная обмотка. Ее наматывают по спирали из провода прямоугольного поперечного сечения. Она состоит из нескольких десятков дисковых катушек, соединенных между собой без пайки. Такие обмотки применяют в качестве обмоток высшего и низшего напряжения трансформаторов мощностью более 1000 кВА.
Винтовые обмотки. Их наматывают из нескольких параллельных проводников прямоугольного поперечного сечения. Они, так же как и непрерывные обмотки, обладают высокой механической прочностью, их применяют в качестве обмоток НН при больших токах.