华中科技大学 电磁设计大作业 变压器设计
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电磁装置设计原理
大作业
变压器设计
专业：
班级：
设计者：
学号：
华中科技大学电气与电子工程学院
年月
参数列表：
一、技术条件
容量：500KV A 电压比：10±5%/0.4KV 频率：50Hz 联接组：Dy11 短路阻抗：4%
负载损耗：（145℃）：9350W 空载损耗：1450W 空载电流：1.8%
其他：符合GB1094,GB6450
二、铁心计算
铁心直径根据经验公式4/1)(柱P D =计算可得D=210mm 叠片系数取0.95，铁心净截面307.612cm ，角重为100.81Kg 。硅钢片牌号DQ122-30.磁密为1.54T ，单位损耗为0.903W/Kg ，励磁为1.08VA/Kg ，接缝处单位励磁功率为1.094VA/2cm 。 铁心重量：心柱重=3*1038*307.61*7.65*410-=732.8Kg 铁轭重=4*435*307.61*7.65*410-=409.5Kg 角重=100.8Kg 总重=1243.1Kg
空载损耗=1243.1*1.12*0.903=1257W 空载电流：
无功分量：oa I =1.1*
500
*1061
.307*2*6*094.11.1243*08.1+=0.92%
有功分量：oa I =1258/5000=0.25% 空载电流：o I =2/122)25.092.0(+=0.95%
铁心结构和几何尺寸图如下（mm）：
三、绕组计算（采用铝导线）
1、高压部分
容量（KV A）：500
联接组：D
匝电压（V/匝）:10.49758556
线电压（V）:10500 10000 9500
相电压（V）:10500 10000 9500
电流（A）:16.67
绕组匝数：1000（48）952（48）904
段号段数：上段下段
（分段圆筒式）1*77=77 1*77=77
1*74=74 1*74=74
2*71=142 2*71=142
3*69=207 3*69=207
7层500匝7层500匝线规（Nomex R纸纸包绝缘）：N-0.33 2.0*5.0/2.33*5.33
截面（2
m m）：9.637
电密（A/2
m m）：16.67/9.637=1.73
平均匝长（m）：2*π*R=2*3.1415*185*3
10-=1.1623
总长（m）：1106.6(1162.3)
145℃电阻（欧）：1.226*0.0357*1162.3/9.637=5.279
10-=86.4（90.7）
导线重（Kg）：1106.6*10*9.637*2.7*3*4
层间电压：77*2*10.49758556=1616.628 V
层绝缘用：6张0.127Nomex纸
幅向（mm）：（2.33*7+6*6*0.127）*1.07=22
轴向（mm）：5.33*78*1.04=432+10+432=874
5.33*75*1.04=416+42+416=874
5.33*72*1.04=399+76+399=874
5.33*70*1.04=388+98+388=874
绕组电抗高度（mm）：874-5.33=868.67
窗高（mm）：874+164=1038
2、低压部分
容量（KV A）：500
联接组：Y
匝电压（V/匝）:10.5
线电压（V）:400
相电压（V）:231
电流（A）:721.5
绕组匝数：22
段号段数：2*11=22（双层圆筒式）
线规（Nomex R纸纸包绝缘）：N-0.33 3.35*12.5/3.68*12.83（轴向六根并联，幅向并联两根）
截面（2
m m）：41.33*12=495.96
电密（A/2
m m）：721.5/495.96=1.45
平均匝长（m）：2*π*R=2*3.1415*124*3
10-=0.7791
总长（m）：22*0.7791=17.14+0.5
145℃电阻（欧）：1.226*0.0357*17.64/495.96=0.0015567
导线重（Kg）：17.14*10*495.96*2.7*3*4
10-=68.9（70.9）层间电压（V）：11*2*10.5=231
层绝缘用：2张0.127Nomex纸
幅向（mm）：（3.68*2*2+2*0.127）*1.045=16
轴向（mm）：12.83*12*6*1.02=942
绕组电抗高度（mm）：942-12.83*6=865.02
窗高（mm）：942+96=1038
绕组图如下：
四、绝缘半径
105（铁心直径/2）
10.5（10.5+0.5铁心到低压绕组的距离）
=115.5
0.5
116
16 124（低压绕组的幅向）
=132
25.5
=157.5
4 （25.5+4+12.5=42）153 （42低压到高压的距离）=161.5
12.5
=174
22 185（高压绕组幅向）
=196
× 2
=392
43
=435（mm）