Специфика автотрансформаторов 750 и 1150 кВ (большие потоки рассеяния из-за большой мощности и больших расстояний между обмотками, закрытие внутренних и наружных обмоток изоляционными деталями, большие токи короткого замыкания) предопределили направление исследований.
Рис. 13. Автотрансформатор 667 MB*А, 1150 /500 /20 кВ
Проведенные исследования позволили найти конструктивные решения по снижению перегревов в обмотках и элементах конструкции, повышению электродинамической стойкости обмоток при коротком замыкании.
На базе расчетных исследований проводилась оптимизация распределения катушек по высоте обмоток в целях получения минимальных усилий (а попутно и минимальных добавочных потерь на вихревые токи).
Были проведены исследования осевых сил в обмотках в целях выбора оптимальных сил прессовки обмоток, соответствующих минимальным силам на опорах и внутри обмотки. При выборе сил прессовки учитывался запас на релаксацию механического напряжения (давления) в изоляции (электрокартон, бумага) в процессе длительной эксплуатации трансформатора. Расчетные методики прошли экспериментальную проверку на моделях.
Особое внимание уделено обеспечению стойкости обмоток при действии радиальных усилий. В процессе расчетов оказалось необходимым внести ряд изменений в выбранный первоначальный вариант конструкции обмоток, в частности увеличено число опор в охлаждающем канале обмотки ВН 1. Радиальная устойчивость обмоток подтверждена расчетами и испытаниями моделей в натуральную величину (образцы четырех—шести катушек высотой 150 мм). Испытано большое число моделей нескольких вариантов конструкции в режимах, соответствующих различным расчетным режимам КЗ и расположению катушек в обмотке (середина обмоток, торцы обмоток).