3树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算-2019年精选文档
变压器设计计算公式
变压器设计计算公式1.整流变压器的设计计算公式:-一次侧绕组电流(I1)=输出电流(I2)×变比(N2/N1)- 一次侧绕组电压 (V1) = 输出电压峰值(V2_peak) × 变比(N2/N1)-二次侧绕组电流(I2)=二次负载功率(P2)/二次电压(V2)- 二次侧绕组电压 (V2) = 输出电压峰值(V2_peak) / √2-变比(N2/N1)=输出电压(V2)/输入电压(V1)-一次绕组线圈数(N1)=输入电压(V1)×变比(N2/N1)/输入电流(I1) - 二次绕组线圈数 (N2) = 输出电压峰值(V2_peak) × 变比(N2/N1) / 二次电压 (V2)2.隔离变压器的设计计算公式:-一次侧绕组电流(I1)=输出电流(I2)×变比(N2/N1)-一次侧绕组电压(V1)=输出电压(V2)×变比(N2/N1)-二次侧绕组电流(I2)=输出电流(I2)-二次侧绕组电压(V2)=输出电压(V2)-变比(N2/N1)=输出电压(V2)/输入电压(V1)-一次绕组线圈数(N1)=输入电压(V1)×变比(N2/N1)/输入电流(I1) -二次绕组线圈数(N2)=输出电压(V2)×变比(N2/N1)/输出电流(I2)3.功率变压器的设计计算公式:-铁芯截面积(A)=额定功率(P)/(变压器磁密(B)×变压器有效磁路长度(l))-铁芯有效磁路长度(l)=铁芯总长度(L)-窗口长度(Lw)-铁芯总长度(L)=两个E型铁片数量(n)×一个E型铁片长度(L1)+两个I型铁片数量(n)×一个I型铁片长度(L2)-窗口高度(Hw)=二次绕组高度(H2)-绝缘层厚度(h)-窗口宽度(Ww)=二次绕组宽度(W2)-绝缘层厚度(h)-铁芯窗口面积(Aw)=窗口高度(Hw)×窗口宽度(Ww)-铁芯有效磁路长度(l)=铁心总长度(L)-窗口总长度(Lw)需要注意的是,这些计算公式只是基础的设计公式,实际工程中还需要考虑到各种损耗和效率、绝缘、散热等因素的影响,以得到准确的变压器设计结果。
树脂绝缘干式接地变压器的设计
关键词 : 接地变压器
干式
树脂绝缘
浇注
Design of Resin Insulation Dry- Type Earthing Transformer
Wang Luyang
F anyu Electric M achine F act ory , F anyu 511400 Abstract: T he design po ints, const ruct ion charact eristics and the main performance index of SCJD- 420/ 10. 5 resin cast dry - t ype earthing t ransformer are int roduced. T he t est result s are given here and compared it w it h the design value. Key words: Ear thing t ransf or mer , Dry - typ e, Resin i nsul ation , Cast 及各相对地之间 , 沿导线全长 都分布 有电容。 当变电站主变压器一侧为三角形接线时 , 由于 没有中性点可接地 , 若电力系统出现单相接地 ( 2) 分体式全自冷变压器与普通变压器相 比增加了连接油管 , 压力损失 P L 比普通变压 器大。 要达到平衡 , 热浮力 油面温度
图2 接地变压器三相绕组中的零序电流
因为在工作方式上与普通电力变压器有 所不同, 故在设计上就与一般树脂绝缘干式电 力变压器不同。 2 1 绕组排列方式与浇注模具选取 由于没有二次绕组, 为保证各铁心柱上的 磁势平衡, 绕组采用曲折接线, 其电压相量图及 电压关系如图 3 所示。 UA = UA1 + UA2 UB = UB1 + UB2 UC = UC1 + U C2 每个铁心柱上 有不同相 的两个半 相绕组 G1 与 G2 。考虑到高压绕组 G 1、 G2 是采用分段 圆筒式、 玻璃纤维增强、 薄层树脂绝缘结构 , 同 时绕组 G1 、 G 2 只能在绕组用树脂 浇注后在外
树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算
3 树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算本章以树脂浇注干式变压器SCB10-1000/10 的设计为例,详细列出了树脂浇注干式变压器的设计计算过程,以及每一步计算所涉及到的公式和原理。
该变压器具有以上所述的树脂浇注干变的各项优点,是树脂浇注干变设计的典型实例。
3.1 变压器设计计算的任务变压器设计计算的任务是使产品设计符合国家标准,或者用户在合同中提出的标准和要求。
在合同中通常包括以下一些技术规范:a. 变压器的型式:相数、绕组数、冷却方式、调压方式、耦合方式。
b. 额定容量,各绕组的容量,不同冷却方式下的容量。
c. 变压器额定电压、分接范围。
d. 额定频率。
e. 各绕组的首末端的绝缘水平。
f. 变压器的阻抗电压百分值。
g. 绕组结线方式及连接组标号。
h. 负载损耗、空载损耗、空载电流百分值。
i. 安装地点海拔高度。
此外,用户可能还有一些特殊参数。
变压器计算的任务,就是根据上述技术规范,按照国家标准,如《电力变压器》、《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》、《高压输变电设备的绝缘配合及高电压试验技术》和其它专业标准,确定变压器电磁负载,几何尺寸、电、热、机械方面的性能数据,以满足使用部门的要求。
对方案进行优化计算,在满足性能指标前提下,具有良好的工艺性和先进的经济指标。
3.2 变压器设计计算步骤以下主要针对电力变压器而言,特种变压器的计算基本与之相同,只需考虑特殊要求和自身特点即可。
1) 根据技术合同,结合国家标准及有关技术标准,决定变压器规格及相应的性能参数,如额定容量、额定电压、联结组别、短路损耗、负载损耗、空载损耗及空载电流等。
2) 确定硅钢片牌号及铁心结构形式,计算铁心柱直径,计算心柱和铁轭截面。
3) 根据硅钢片牌号,初选铁心柱中磁通密度,计算每匝电势。
4) 初选低压匝数,凑成整匝数,根据此匝数再重算铁心柱中的磁通密度及每匝电势、再算出高压绕组额定分接及其他各分接的匝数。
5) 根据变压器额定容量及电压等级,计算或从设计手册中选定变压器主、从绝缘结构。
环氧树脂浇铸干式电力变压器
我厂干式变压器实际投入的保护有: • 速断保护(投跳) • 限时速断保护(投跳) • 高侧零序保护(投跳) • 高侧过负荷保护(投信) • 低侧零序保护(投跳) • 开关量一保护(变压器温度高报警)
• 2 显示方式切换操作:按“最高”键, 则显示三相线包中最高相温度,同时 “最高”灯亮;再按“最高”键返回 巡回显示三相温度状态,“最高”灯 灭。
BWD-3K130型电脑温控仪
• 3 手动开关风机操 作:按“手动风机” 键,可手动启/停风 机。“手动”灯表 明当前手动操作风 机的状态。
• 4 掉电数据查询操 作:连续按“查询” 键,可依次显示在 上次掉电时A、B、 C三相线包温度
BWD-3K130功能简介
BWD-3K130具有三相线包温度巡回显示或最高 相温度显示功能,自动控制风机,超温报警, 超高温度自动跳闸等功能。
1.检测并巡回展示三相线包绕组温度或只显示 三相线包绕组中温度最高的一相绕组温度。巡 回显示时每相显示约8秒。
2 .风机启动和关闭功能:当三相线包绕组中有 一相温度达到设定的风机启动温度值时风机自 动启动,风机启动时风机指示灯亮。当三相线 包绕组中没有一相温度大于设定的风机关闭度 值时风机自动关闭。(我厂目前只有热网变及 脱硫变装配有风机)
2、干式变压器结构
• 在结构上可分 为两种类型: (1)固体绝缘包 封绕组 (2)不包封绕组
连接导 线
铁芯
中性线
固体绝缘 包封绕组
3、干式变压器的结构特点
• 1).铁芯 采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,铁芯硅钢 片采用45度全斜接缝,使磁通沿着硅钢 片接缝方向通过. 2).绕组 有以下几种:(1)缠绕式 (2)环氧树脂加石 应砂填充浇注 (3)玻璃纤维增强环氧树 脂浇注(即薄绝缘结构)
干式电力变压器设计与计算-3绕组
第三章干式电力变压器绕组第一节型式1. 树脂浇注式干式变压器线圈型式高压线圈:采用多段圆筒式或箔式线圈(电流较大时)低压线圈:变压器容量:≤315kVA时,多层圆筒式线圈;变压器容量:≥400kVA时,箔式线圈;2. 浸渍式干式变压器线圈型式高压线圈:采用连续式线圈;低压线圈:变压器容量:≤315kVA时,多层圆筒式线圈;变压器容量:≥400kVA时,箔式线圈。
第二节导线材料导线种类有:漆包绕组线、玻璃丝包绕组线相应的国标:1玻璃丝包绕组线GB/T 7672.1-2008玻璃丝包绕组线第1部分:玻璃丝包铜扁绕组线一般规定GB/T 7672.2-2008玻璃丝包绕组线第2部分:130级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.3-2008玻璃丝包绕组线第3部分:155级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.4-2008玻璃丝包绕组线第4部分:180级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.5-2008玻璃丝包绕组线第5部分:200级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.6-2008玻璃丝包绕组线第6部分:玻璃丝包薄膜绕包铜扁线GB/T 7672.7-2008玻璃丝包绕组线第7部分:玻璃丝包云母绕包铜扁线(在考虑中)GB/T 7672.8-2008玻璃丝包绕组线第8部分:玻璃丝包薄膜绕包烧结铜扁线(在考虑中)GB/T 7672.9-2008玻璃丝包绕组线第9部分:聚酯纤维和玻璃丝包绕包铜扁线和漆包铜扁线(在考虑中)GB/T 7672.12-2008玻璃丝包绕组线第12部分:自粘性玻璃丝包绕包铜扁绕组线(在考虑中)GB/T 7672.21-2008玻璃丝包绕组线第21部分:玻璃丝包绕包铜圆绕组线一般规定GB/T 7672.22-2008玻璃丝包绕组线第22部分:155级浸漆玻璃丝包铜圆线和玻璃丝包漆包铜圆线GB/T 7672.23-2008玻璃丝包绕组线第23部分:180级浸漆玻璃丝包铜圆线和玻璃丝包漆包铜圆线线GB/T 7672.24-2008玻璃丝包绕组线第24部分:200级浸漆玻璃丝包铜圆线和玻璃丝包漆包铜铜圆线GB/T 7672.25-2008玻璃丝包绕组线第25部分:玻璃丝包薄膜绕包铜圆线(在考虑中)2漆包铜扁绕组线GB/T 7095.1-2008漆包铜扁绕组线第1部分:一般规定GB/T 7095.2-2008漆包铜扁绕组线第2部分:120级缩醛漆包铜扁线GB/T 7095.3-2008漆包铜扁绕组线第3部分:155级聚酯漆包铜扁线GB/T 7095.4-2008漆包铜扁绕组线第4部分:180级聚酯亚胺漆包铜扁线GB/T 7095.5-2008漆包铜扁绕组线第5部分:240级芳族聚酰亚胺漆包铜扁线GB/T 7095.6-2008漆包铜扁绕组线第6部分:200级聚酯或聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合漆包铜扁线GB/T 7095.7-2008漆包铜扁绕组线第7部分:130级聚酯漆包铜扁线3漆包圆绕组线GBT6109.1-2008 漆包圆绕组线第1部分:一般规定GBT6109.2-2008 漆包圆绕组线第2部分:155 级聚酯漆包铜圆线GBT6109.3-2008 漆包圆绕组线第3部分:120级缩醛漆包铜圆线GBT6109.4-2008 漆包圆绕组线第4部分:130级直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.5-2008 漆包圆绕组线第5部分:180级聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.6-2008 漆包圆绕组线第6部分:220级聚酰亚胺漆包铜圆线GBT6109.7-2008 漆包圆绕组线第7部分:130L级聚酯漆包铜圆线GBT6109.9-2008 漆包圆绕组线第9部分:130级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.10-2008 漆包圆绕组线第10部分:155级直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.11-2008 漆包圆绕组线第11部分:155级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.12-2008 漆包圆绕组线第12部分:180级聚酰胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.13-2008 漆包圆绕组线第13部分:180级直焊聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.14-2008 漆包圆绕组线第14部分:200级聚酰胺酰亚胺漆包铜圆线GBT6109.15-2008 漆包圆绕组线第15部分:130级自粘性直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.16-2008 漆包圆绕组线第16部分:155级自粘性直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.17-2008 漆包圆绕组线第17部分:180级自粘性直焊聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.18-2008 漆包圆绕组线第18部分:180级自粘性聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.19-2008 漆包圆绕组线第19部分:200级自粘性聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.20-2008 漆包圆绕组线第20部分:200级聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.21-2008 漆包圆绕组线第21部分:200级聚酯-酰胺-亚胺漆包铜圆线GBT6109.22-2008 漆包圆绕组线第22部分:240级芳族聚酰亚胺漆包铜圆线GBT6109.23-2008 漆包圆绕组线第23部分:180级直焊聚氨酯漆包铜圆线4绕组线基本尺寸GB/T 6108.1-2003绕组线基本尺寸第1部分: 圆绕组线导体直径GB/T 6108.2-2003绕组线基本尺寸第2部分: 漆包圆绕组线最大外径GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸第3部分: 铜扁绕组线导体尺寸第三节并联导线换位参见《变压器线圈制造》第一章第四节绕向与联结组参见《变压器线圈制造》第一章第五节计算相电压计算Y接D接相电流计算Y接D接匝数选取初选低压线圈匝数N2计算每匝电压E T计算高压线圈各分接匝数NΦ1+5,NΦ1+2.5,NΦ1,NΦ1-2.5,NΦ1-5 高压线圈额定分接匝数取整数其它分接匝数匝数分布低压线圈匝数分布低压线圈采用多层圆筒式每层匝数N2L计算低压线圈采用箔式每层匝数N2L为1层数n2=N2高压线圈匝数分布高压线圈采用多段圆筒式每层匝数N1L计算n1d——高压线圈段数n1——高压线圈层数取整数高压线圈采用连续式每盘匝数N1L计算n1——高压线圈盘数导线规格确定根据经验电流密度值初选导线规格导线截面积根据电磁线规格截面积表查取导线截面积电流密度计算JA d——导线截面积(mm2)层间绝缘选取计算层间电压U L层间绝缘厚度确定E——层间绝缘电场强度,一般取2kV/mm线圈辐向厚度B计算——导线厚度(带绝缘)——迭绕导线根数——层数——每层层间绝缘厚度——裕度系数散热气道布置可根据温升计算设置散热气道,最小空气散热气道一般应大于10mm。
干式电力变压器设计计算
干式电力变压器设计计算干式电力变压器是一种广泛应用于工业和民用电力系统中的变压器。
与油浸式变压器相比,干式变压器具有更小的体积、更高的安全性和更低的维护成本。
设计干式电力变压器的计算主要包括以下几个方面:变压器的额定功率、短路电压、空载电流和温升。
首先,需要确定变压器的额定功率。
在设计变压器之前,需要确定变压器所需处理的功率范围。
通常,变压器的额定功率由用户的需求和电力系统的要求决定。
接下来,需要计算变压器的短路电压。
短路电压是指在变压器的短路条件下,变压器的绕组两端电压之比。
短路电压直接影响变压器的短路电流和故障电流。
然后,需要计算变压器的空载电流。
空载电流是指在无负载情况下,变压器的绕组中通过的电流。
空载电流主要由磁化电流和铁损耗引起的感性电流组成。
最后,需要计算变压器的温升。
温升是指在正常运行条件下,变压器各部分的温度升高。
温升主要由变压器的负载损耗引起。
在设计干式电力变压器时,还需要考虑以下几个因素:-变压器的绕组设计:变压器的绕组设计包括确定绕组的匝数、导线的截面积和绝缘材料的选择。
绕组的设计应满足变压器的额定电流和绝缘要求。
-绕组的冷却设计:干式电力变压器通常采用强制风冷却和自然冷却两种方式。
冷却设计应满足变压器在额定负载条件下的温度升高要求。
-绝缘的设计:干式电力变压器的绝缘应满足运行条件下的电压和温度要求。
绝缘设计涉及绝缘材料的选择、绝缘层的厚度和绝缘结构的设计。
总而言之,设计干式电力变压器涉及多个方面的计算和考虑,包括变压器的额定功率、短路电压、空载电流、温升以及绕组设计、冷却设计和绝缘设计等。
这些计算和考虑将确保变压器在正常运行条件下的安全可靠性和高效性。
树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算
樹脂澆注絕緣幹式變壓器設計的計算本章以樹脂澆注幹式變壓器SCB10-1000/10的設計為例,詳細列出了樹脂澆注幹式變壓器的設計計算過程,以及每一步計算所涉及到的公式和原理。
該變壓器具有以上所述的樹脂澆注幹變的各項優點,是樹脂澆注幹變設計的典型實例。
3.1變壓器設計計算的任務變壓器設計計算的任務是使產品設計符合國家標準,或者用戶在合同中提出的標準和要求。
在合同中通常包括以下一些技術規範:a.變壓器的型式:相數、繞組數、冷卻方式、調壓方式、耦合方式。
b.額定容量,各繞組的容量,不同冷卻方式下的容量。
c.變壓器額定電壓、分接範圍。
d.額定頻率。
e.各繞組的首末端的絕緣水準。
f.變壓器的阻抗電壓百分值。
g.繞組結線方式及連接組標號。
h.負載損耗、空載損耗、空載電流百分值。
i.安裝地點海拔高度。
此外,用戶可能還有一些特殊參數。
變壓器計算的任務,就是根據上述技術規範,按照國家標準,如《電力變壓器》、《三相油浸式電力變壓器技術參數和要求》、《高壓輸變電設備的絕緣配合及高電壓試驗技術》和其他專業標準,確定變壓器電磁負載,幾何尺寸、電、熱、機械方面的性能數據,以滿足使用部門的要求。
對方案進行優化計算,在滿足性能指標前提下,具有良好的工藝性和先進的經濟指標。
3.2變壓器設計計算步驟以下主要針對電力變壓器而言,特種變壓器的計算基本與之相同,只需考慮特殊要求和自身特點即可。
1)根據技術合同,結合國家標準及有關技術標準,決定變壓器規格及相應的性能參數,如額定容量、額定電壓、聯結組別、短路損耗、負載損耗、空載損耗及空載電流等。
2)確定矽鋼片牌號及鐵心結構形式,計算鐵心柱直徑,計算心柱和鐵軛截面。
3)根據矽鋼片牌號,初選鐵心柱中磁通密度,計算每匝電勢。
4)初選低壓匝數,湊成整匝數,根據此匝數再重算鐵心柱中的磁通密度及每匝電勢、再算出高壓繞組額定分接及其他各分接的匝數。
5)根據變壓器額定容量及電壓等級,計算或從設計手冊中選定變壓器主、從絕緣結構。
【word】 干式变压器温升计算方法
干式变压器温升计算方法nsformerLIUZai-ben.LUOJin-hai (SanbianScienceandTechnologyCo.,Ltd.,Sanmen317100,China) Abstract.Themethodtocalculatetemperaturerisesofcoreandwindingindry—-typetransformerisintroduced.Thecalculatingexampleispresented. Keywords:Dry-typeransformer;Temperaturerise;Calculation1引言干式变压器温升计算比油浸式变压器复杂,主要因为空气冷却方式的散热不仅靠对流,而且靠辐射.各部位温升的计算值与实测值之间不能出现较大误差,过高则影响绝缘寿命,过低则造成体积增大和成本增加.温度是空间和时间的函数,,Y,z,t).对于稳定的非时变场,,Y,z).可见温升分布复杂,一般情况下认为铁心,绕组形状为圆柱体.圆筒体.在实际设计计算时通常分别假设一个平均温升,这就是常用的工厂计算方法.该计算方法适用于环氧浇注式,一般温升计算的经验公式为:丁=后q(1)式中绕组或铁心对周围环境的温升k,n——经验系数q——绕组或铁心有效表面热负荷由于干式变压器的结构型式的不同,铁心,绕组的相对位置不同,经验系数的取值也不同.实际进行工程计算时应根据产品结构进行选择计算.2理论基础干式变压器的损耗转换为热量,一部分提高了本身的温升,一部分由表面向周围冷却介质散发出去.在一定时间内本身温度不升高,而进入稳定状态,其最后温升为1-时,则P=-~T(2)或仁,K(3)式中干式变压器的总损耗,WS——冷却面积,m散热系数,即干式变压器的温升为lcI二时,每秒从单位表面积上散出的热量另外,当假设全部热量用来提高变压器的本身温度,该过程为绝热过程,则PT=CG7(4)或仁品(5)式中时间常数D一比热,J/(kg?K)G——质量,kg由式(3)和式(5),可得(6)0’在此时间内,当无散热时,口为常数,当t=O,=丁n,则丁=(1-e)+丁0e(7)式(7)表明,当>丁0时,表示稳定温升大于初始温升,为发热过程;当<丁0时,表示稳定温升小于初始温升,为冷却过程.第5期柳再本,骆金海:干式变压器温升计算方法15 式(7)在工程上常用来计算于式变压器的短时温升.此时可以先按理想条件下的绝热过程计算稳态温升,再计算t时间的干式变压器的短时温升.3温升的工厂计算方法3.1铁心温升计算铁心对空气的温升有一种工程计算方法为:7=-0.36q瞄=0.36(P/S)明(8)式中铁心损耗,W.s——铁心的有效散热面积,m需注意的是,0.36与0.8为经验系数,因铁心的结构,材料不同而变化.其中S=SI+.s2+.s34,Sl为上铁轭顶表面积;.s2为上下铁轭旁表面积;.s,为铁心柱裸露表面积;为铁心柱被遮盖表面积;后:0.56(.6/日)幡为散热系数.本文讨论另一种简便和合理的方法,即0.36x(鲁)(9)Aa.-)0式中一单柱铁心损耗,W,对应于低压绕组导线高度日..由于不同设计方案下磁通密度B不同则不同,所以取参考磁密B=I.5T.s广铁心柱被低压遮盖表面积,m,So=‘rrdo?Hl——散热系数,=0.56(Co.)变压器的分层简图如图l所示.图1变压器的分层简图Fig.1Layerdiagramoftransformer如——铁心柱直径C一铁心柱与低压绕组阃的距离H.——低压绕组导线高度需要说明的是,对于容量小于2500kV A的干式配电变压器,一般铁心较矮,不需精细地计算,但对较大的干式变压器或某些较特殊的干式变压器, 进行铁心的温升计算还是必要的.3_2低压绕组各主层温升计算如图1所示,该干式变压器按气道分隔有5个主层.低压绕组中间有一个气道,高压绕组中间有一个气道,高压与低压绕组之间有一个绝缘筒.假设此变压器为F级的树脂浇注产品,如SCB10—1000/ l0/0.4.干式变压器绕组温升计算方法同铁心一样采用式(1).经验系数k因内外绕组及绕组是否包封而有差异,一般取值为0.3~0.66.经验系数n一般取值为0.75—0.95.在进行工厂计算时,可以通过模拟温升试验绘出温升曲线,推算出系数.设,P2为折算到指定温度的低压绕组损耗,高压绕组损耗.低压绕组主层l,2的负载损耗为Pll,Pl2,温升为1-I,.nTl=kl()明(10)Oln后2()明(11).)2.sI=后ll’rrdIl?HII2’rrd12”HI其中dlI=do+Co,后ll=0.56(Co1)啮dI2=2dI—do—Co,klz=0.56(CI/日1)S2=k2I’rrdzI?Hl+后丌?HI其中d2l=dl2+CI,kzl=0.56(Cl.6/日I)晒d22=2d2一dI2一CI,后22=0.56(/I)25低压平均温升为:一1-l£Il+1l2卜]一££.为低压主层l,2的导线长.3.3高压绕组各主层温升计算高压主层4,5的损耗为.,,温升为,,nT4=k4()们(12)nTs=k5(孚)(13).)5S4=k4I1Td4I?H2+k42a’rd42?日2,其中J=d笠++G,Ji}4J=O.56(G.6/日2)d42=2d4-d22一C2._C3,后42:0.56(C4.6/日2) S=后5l7rdsl?H2+,rs2?2,其中d5l=d42+C4,后5I=0.56(c42)=2以一如一高压平均温升:一TaG+22£.,£筮为高压主层4,5的导线长.3.4绝缘筒主层温升计算当干式变压器温升达到稳定状态后,对流和辐射起主要作用.对于裸露散热面则空气与散热面直接接触,具有对流和辐射作用;对于内散热面只有对流,而无辐射作用.16委珏嚣第44卷对于自然对流,单位面积靠对流形式散出热量,其公式为:qk=ak?△丁,W/m(14)式中△发热体与冷却空气之间的温差一对流系数,与冷却介质的性质,表面的温度,形状和位置等有关,:?a/H,:o.56(Ⅱ6/),其中,Ⅱ为气道宽度,为气道高度对于强迫对流,对流系数为:-厂(,Ⅱ,).如图l,主层3为绝缘筒.主层2,3,4之间,由q23=%(丁2一丁3),q43=0”43(丁4一丁3), 假设q23=q43,则%(丁2一丁3)=‰(丁3), :—ao.3%-—a4y’r4(15)a一●33.5主层温升校正(1)两个主层间的温升修正比如主层l与主层2之间的温升,几何散热面分别为5,,5:,热交换表面积为5设Tl>丁2, 则温差△仁丁广丁2,温差对应单位热负荷Aq(),对应的交换热量AP=-0.5?Aq?S.:,则主层l的温升降低,A,rl=0.36()ns(16)主层2的温升升高量,△o.36()ns(17),丁】=丁厂A’rl,丁2=丁2+△丁2(18)对于主层4与主层5之间的温升校正,并设丁4< ,同理可得到‘r4=丁4+△丁4,丁5=一△丁5(19)(2)热负荷在树脂上的温度下降量高压绕组的主层4与主层5的温升分别为丁4,,表面树脂厚度分别为t,t,.温度下降量为:△x10-3(20)AA05=旦冬xl0(21)A式中口——通过树脂表面的热负荷人——树脂的热导率,取A=0.2然后计算修正后的主层温升,高压主层4,5的内部温升,表面温升,由式(19),(2O),(21)得:{Z4n=z4+Az4+A04(22)l7~=74+A74{一△A(23)【F—TI广△类似的,低压绕组升由式(24),(25)得:f丁l=丁l一△丁l+A0【丁lf=丁广△丁lf7=丁2+△丁2+△02【7=丁2+△丁2A0l=旦xl0~,主层1,2的内部温升,表面温A02=×10(24)(25)4程序计算实例采用上述温升计算方法,可以用BASIC(或FORTURN)科学计算语言编制程序进行计算.输入文件采用对话式输入,输出文件采用文本式输出. 输入变量包括:主层数,铁心截面直径及单柱损耗值,高压绕组高度,低压绕组高度.各主层间的空气距离,各主层的层间绝缘厚度,内外表层绝缘厚, 主层的平均直径及单相负载损耗等.输出变量包括:铁心温升,高低压各主层的内部和外表面温升,中间绝缘筒的温升,高压低压平均温升.需要说明的是,本文讨论树脂浇注型干式变压器温升的绕组为层式.【例】一台SCB10—1000/10,10~2x2.5%/0.4kV, Dyn1l的树脂浇注产品.其铁心直径250mm,内部为箔式低压绕组,铜箔为1.3x670mm,两主层间为10ram宽的气道,使用撑条.高压绕组采用非织布包铜扁线的分段多层圆筒式,中间气道12ram.20oC 时,低压绕组主层l,主层2负载损耗分别为244.7W,423.3W;高压绕组主层4,主层5负载损耗分别为438.6W,814.8W.低压绕组,绝缘筒,高压绕组由内外到的绝缘半径分别为l44.75,166.75, 190.5,215,245.5ram.结构简图如图l所示.主要的输入变量值及输出结果如表l所示.由式(9)算出铁心温升为84K,符合要求.下面简单验算一下绕组主层温升计算结果.因为是F级树脂浇注产品,由2O℃转换到120~C的系数为(234.5+20)/(234.5+120)=0.7179.上述算例,主层2适用公式(11),k:约为0.60,表面温度为:o?6()眦≈87K假设主层l撑条遮盖面积系数为0.65,k.约为0.60,用公式(10)计算,主层l的表面温度为:丁--0.6(丽】9lKk约为O.63,用公式(12)计算,主层4表面温度第5期柳再本,骆金海:干式变压器温升计算方法17表’主要输入的变量值及输出结果5结束语Table1Maininputparametersandoutputresults内部温升外部温升气道平均直径负载损耗冷却面积位热负项目导线层数{/K/KC/mm/mm/W/m情/w?111——主层l929ll529024561.Ol824O主层289871033442391.17336l绝缘简6565l638l主层47977l643043931.5l2290主层58377l249l8l561.727472注:输入的低压绕组长度560ram,高压绕组长度670mm.为:为:删.63(~77Kk约为0.43,用公式(13)计算,主层5表面温度删.43(77K采用不同方法计算的温升值如表2所示.表2温升值Table2Valuesoftemperaturerise温升/K绕组相对误差相对误差试验值计算值老的温升计算值低压绕组868997.53.5%l2%高压绕组798l92.52.5%14.6%注:①计算值相对试验值误差;②老计算值相对试验值误差. 由表2可知,本文计算值比较接近试验值,并有一定裕度.而用老的温升计算方法所得温升值明显高于试验值,误差较大,该方法过于保守,不利于节材设计.本文讨论了干式变压器铁心,绕组各主层温升计算方法及温升校正方法.首先,干变的损耗产生的热量是通过热传导,对流和辐射等散发于周围介质中.由于绕组,铁心结构型式不同,温升计算方法也不尽相同,计算时式(1)的k值是变化的.本文提供了树脂浇注干变的一种程序计算结果,并经适当改动可以推广到SGB系列空气干式绕组的温升计算.该方法较方便解决了铁心的温升计算问题.一般规定铁心温升不超过80~100K.实际经验表明,铁心的最热点一般在铁心柱高度80%左右处,所以用单柱铁心损耗的方法计算铁心温升是可行的.再次,本文对低压绕组,高压绕组各主层及绝缘筒进行了表面温升,内部温升计算,计算值稍大于试验实测值.而老的温升计算只计算低压绕组平均温升,高压绕组平均温升,并且结果明显过高于试验值,所以本文的温升计算更为合理可行.由于干式变压器运行时内部温升呈抛物线分布,最热点温升约为平均温升的1.1~1.6倍,所以本文计算的温升值保留一定的正偏差是合理的.参考文献:【1】路长柏,郭振岩,刘文里,等.干式电力变压器理论与计算【M】.沈阳:辽宁科学技术出版社,2003.收稿日期:2006—07—17作者简介:柳再本(1969~),男,浙江三门人,三变科技股份有限公司工程师,从事变压器设计与开发工作;骆金海(1974一),男,湖北蕲春人,三变科技股份有限公司工程师,从事变压器设计与开发工作.?—-卜一+一—-卜一—-卜一+一—-卜一—-卜”+一—-卜一+一—-卜—-卜一+一—-卜—-卜一+一+一—-卜一+—-卜一++一—-卜--4--+一+”+一++一+一+一+一+一+”+一+一+一+一+一++一+-+一+一+一+?天威保变特大型变压器进入加拿大市场继美国西北能源公司350MV A/230kV移相变压器的订单之后,近日,保定天威保变电气股份有限公司北美市场再传捷报,经过几个月的不懈努力,天威保变成功获得加拿大BC省水电公司的一笔价值约6000万人民币的重要订单.该项目系北美地区2003年电网大瘫痪以来,加拿大政府电网改造的一个重点工程,计划于2008年完成对位于加拿大BC 省邓肯市以北约4公里处温哥华岛电站(VIT电站)的改建. 而天威保变此次中标的650MV A/230kV的移相变压器正是为该工程配套的重点设备.同时参与此项目竞标的是ABB和西门子等知名的跨国集团公司,天威保变再次凭借其移相变压器产品领先的技术优势和北美市场丰富的供货经验,一举击败所有竞争对手,最终赢得了这笔订单.结构复杂,技术难度高是行业内对大型移相变压器产品的共识.目前,全世界只有少数发达国家能够生产,而在国内,保变是唯一拥有移相变设计技术和供货经验的变压器制造厂家.此次天威保变凭借移相变成功叩开加拿大市场的大门,为公司在国际市场上赢得了更高的声誉,为进一步的开拓国际市场奠定了坚实的基础.该变压器将于2008年中旬交货。
树脂浇注干式变压器绝缘结构的耐热评定分析
树脂浇注干式变压器绝缘结构的耐热评定分析摘要:该文以树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热性能的评定为研究对象,首先针对耐热评定试验过程中应当遵循的基本工作原理进行一般性操作方式进行了简要分析,在此基础之上研究了耐热评定实验所获取的相关结果,旨在于为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
关键词:树脂浇注?干式变压器?绝缘结构?耐热评定?试验?分析1 树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定基本原理分析在当前技术条件支持下,热老化主要研究对象包括以下几个方面的内容:首先,热老化作为化学降解反应、聚合反应以及扩散反应的生成结果而进一步展开相应的化学变化或是物理变化;其次,热老化作为受到热膨胀作用力、热收缩作用力或是热膨胀配合热收缩作用力而反应产生的热机械作用力。
相对于热老化反应所作用的有机材料而言,其将从硬度指标、强度指标、延伸性指标、抗压指标、绝缘电阻指标以及吸水性指标等多个方面对有机材料的综合使用性能产生一定影响。
从现阶段的应用实践角度上来说,有关树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热性能的试验原理基本与有关绝缘材料的耐热性能试验原理表现一致,充分体现了对Arrhenius定律的应用,具体的表达方式如下所示(可分为两种情况):2 树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定试验步骤分析有关树脂浇注干式变压器绝缘结构耐热评定试验的操作步骤需要在结合现行“电气绝缘结构评定与鉴别”相关标准规范的基础之上开展。
首先需要明确的是对寿命重点判据问题的确定。
在实际工作过程当中,建立遵循以下几方面规定。
一方面,X倍(X取值应当为1.5、2、3、4)高于正常运行状态下低压指标的耐高压试验动作;另一方面,Y倍(Y取值应当为1、1.5、2、3)高于正常运行状态下耐脉冲max数值水平。
特别需要注意的一点是:为确保整个耐热评定试验统计数据的有效性与可靠性,应当将试验样本个数控制在5个以上,按照分周期的方式进行三点法试验作业。
各相应周期应当重点包括以下几个方面的具体内容。
树脂浇注绝缘干式变压器设计
摘要树脂浇注干式变压器是一种最为广泛应用的干式变压器。
其绕组表面由高质量的防护材料组成,形成了覆盖层。
即使是在尘埃、潮湿等恶劣环境条件下,对浇注绝缘干式变压器都不会产生影响;其采用的以环氧树脂为基料的绝缘胶具有较强的难燃性,因而不会在发生火灾时助燃;浇注成型绕组的热容量大,因而超铭牌额定值运行能力也强;同时它不像油浸式变压器那样需要定期试验及长期停运后通电干燥处理等措施,简便的维护使得它更受人们青睐。
可以预见,随着国民经济的发展,人们对树脂浇注干式变压器的需求量将迅猛增加,同时,对我国的变压器研究事业将产生重要推动作用。
本文在介绍了干式绝缘变压器基础知识的基础上,概述了树脂浇注绝缘干式变压器的技术规范及结构特点,而且,对于生产实际中可能遇到的技术问题,也给出了一些意见及解决方案。
在此基础上介绍了其设计理论基础及主要工艺流程,并且以SCB10-1000/10为例,列出了树脂浇注干式变压器如何进行材料的选取以及设计的详细计算过程,包括从变压器铁心、绕组、绝缘、损耗、短路阻抗到树脂等绝缘材料的重量等。
由于电子计算机已经成为科学研究领域中一个不可缺少的工具,在变压器制造业也得到广泛应用。
最后简要地介绍了一下Auto CAD(计算机辅助设计)绘图系统软件。
关键字:树脂浇注,绕组,干式变压器,技术规范,SCB10-1000/10Abstractsurfacematerial protectioncovering layer.Even if it is taken to some terrible environment such as dusty、wet environment , resin-pouring dry transformer still won’t be subjected to persecution .It adopt epoxy resininsulating compound .Because of the nonflame itself,it can’t support combustion when the fire takes place. resin-pouring This thesis firstly introduces the structure and characteristics of the resin-pouring dry transformer, and some resolvents of the technique problem that might meet in actual production. On this basis, the thesis introduces the design theories foundation and main technological flow of the resin-pouring dry transformer.and takes the SCB10-1000/10 as an example listed the calculating process in the process of design and also gives some good ideas on how to select stuff for the main parts of the transformer.In the end,because of the computerhas become a indispensable device,I summed up the Auto CAD(CAD-Computer Aided Design)plot software.Keywords: winding ,,SCB10-1000/10目录1绪论 (1)1.1干式变压器发展概况 (1)1.2干式变压器类型 (3)1.3干式变压器结构及优点 (6)2树脂浇注绝缘干式变压器设计的理论基础 (8)2.1绝缘材料的选择 (8)2.2铁心的选择 (9)2.3绕组的选择 (10)2.4环氧树脂浇注工艺特点 (11)3树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算 (15)3.1变压器设计计算的任务 (15)3.2变压器设计计算步骤 (16)3.3树脂浇注干式变压器设计的详细计算 (17)4干式变压器计算机辅助设计 (35)4.1计算机在干式电力变压器设计中的应用概况 (35)4.2变压器设计CAD软件介绍 (36)5总结 (41)参考文献 (43)致谢 (45)附录一:英文参考资料 (46)附录二:英文参考资料中文翻译 (58)1绪论1.1干式变压器发展概况19世纪初英国法拉第确定了电磁感应原理后,1885年,匈牙利拉提、德利、齐佩诺夫斯基三位工程师发明了变压器及感应电机,并研制出第一台工业实用性变压器距今已有一个多世纪了。
厂用低压干式变压器的整定计算
二 次值 :I ̄l l = 0 . 4 3 . A d O 。 1 ×3 4 = 4 4 = H
I ’变 压器 1K : 0V侧端 部两 相最 小短路 电流 。 即最小运 行方 式下 1K 线两 相短 路 电流 。 0V母 ( ) 比率 差动 : 2
变仅配置 W Z40 X型变压器综合保护测控装置。 D 一4E
保 护配 置情 况如 下 :
0 1 容量在 20 kA . 0 0V 及以上的低压厂用变保护配置
( )差 动速 断保护 ;12分相 比率差 动保 护 ( 1 . 采
器 引接 。IK OV工作母 线、公用母线的备用 电源 由 lO V 15 1.k 动/ 用分裂变 压器 提供 。 lk 1/05V启 备 11 1 短路电流计算 ..
0 2 容量 在 20 A以下的低 压厂 用变保 护配 置 . 00kV
网额定 电压 ( 一般取 电网的平均额定 电压 ),IK OV 平均额 定 电压 U B为 i.K ,8V平均 额定 电压 为 05V 30
40 。 0 V
1 保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定值整定计算过程
各种继电保护定值适应 电力系统运行方式变化 的能力都是有限的,因而,继 电保护整定方案不是
题 ,这 也是 个经 验积 累 过程 。我 厂经 过 一年 多 的不
断 实践 ,总结 出适 应我厂 的一套 整定 计算方案 。
1 1 系统 运行方式 及归算 阻抗 .
一
次 主接 线 1、 发变组 单元接 线 ,7 0V母 、2号 5k
线采用 不完全 单母 线接线 ,经一条 70V 出线 与系 5k 统相 连 。每 台发 电机 出 口接 厂 高工 作变 、厂 高 公用 变 ,厂 高变低压侧 至 lk OV工作 段 。高压 厂用母 线采 用单 母线 接线 方式 ,每 台机 设 三段母 线 。高压厂 用 工作段 电源 由发电机 出 口处 经 2 /0 5V高压厂 用 0 1. k 分裂变 压 器 引接 ,每 台机两 段 。高压 厂 用公用 段 电 源 由发 电机 出 口处经 2/ 05V 高压公用 双卷变 压 0 1.k
干式变压器技术参数及相关要求
干式变压器技术参数及相关要求一、变压器主要参数要求:所提供的干式变压器结构形式为:SCB13型低损耗环氧树脂浇注干式变压器,具体参数见下表:SCB13-1250/10/0.4二、技术性能要求1)局放水平低:高、低压绕组的局部放电量小于10PC。
2)抗短路能力强:要求变压器能够承受当高压电网按无穷大电源考虑时,低压侧出口处三相短路。
变压器绕组热能定能力应满足在短路3S后的热点温度低于350℃,同时绕组不发生变形。
3)外观质量好:树脂浇铸干式变压器的绕组外观质量好,浇注完成后的线圈表面不允许涂漆。
4)防火性能好:变压器高压线圈采用高填料比例(不低于50%)的环氧树脂真空浇注而成,具有使绕组免于维护,防潮、抗湿热、阻燃、和自熄特性。
在电弧的高温燃烧下,不致产生任何有毒气体。
5)散热性能好,变压器使用寿命长:变压器本体使用寿命不少于30年。
6)变压器防潮能力强:变压器应能够随时投入运行,停止运行后一段时间可不经干燥而直接投入,并允许在正常环境温度下,承受80%的突加负载。
7)变压器的噪声低:变压器的噪声水平应低于标准JB/T 10088-2004及环境保护的有关规定。
8)变压器整体性能可靠、稳定:厂家至少应具备二十年以上的干式浇注变压器制造及运行经验;设计软件、设计图纸均为自主研发;试验设备需拥有但不限于独立的电磁屏蔽室等。
三、变压器主要部件、结构的技术要求1、线圈结构:低压线圈采用于电抗高度等高的整张铜箔绕制,高压线圈采用分段多层铜线结构。
2、高、低压绝缘结构:高压线圈采用不低于50%比例的石英粉填料树脂浇注,环氧树脂须采用知名国际品牌。
低压线圈层间绝缘采用树脂预浸复合绝缘材料。
3、铁芯:铁心原材料采用低损耗优质的冷轧晶粒取向硅钢片为保证铁芯剪切质量,加工线需采用乔格公司的铁芯横剪线。
为有效控制噪声和空载损耗,铁心应采用步进搭接结构。
4、变压器绝缘件应经防潮处理,铁心零件应经防锈处理。
5、变压器铁心和金属件均应可靠接地(铁轭螺杆除外)。
新版环氧浇注干变计算单
圆线
3.15 * 7.65
15
1 * 3.9408 = 3.9408138
*
= 990
29.31
1.68
1.7938
1.9509
0.8325 1.0147 1.2284 1.4483
258.81431 564.32 ( 607.24 ) 823.13 ( 866.05 )
12.48783 15.22102 18.42544 21.72411
4.05*261.250= 1/3*0.80*28.550= 1.40*29.650*(289/433)^2= 1/3*1.40*31.050=
8.391667 10.2283 12.3817 16.135 0.91875 6.69375 17.9297 105.806 7.61333 15.8499
空载损耗
总损耗
空载电流
阻抗电压
112 11 123 0 19 10 19 15 19 15 21 0 38 2.5 8 1 12 1 14 3 320.5 2 x 641 + 50 691
标准值 120℃
损耗单位(W)
设计值
75℃
120℃
343195
23455
15300 3735 19035 0.4
75 * 1 = 75
6段9层
15
15
15
15
10
15
15 wrong
987
12 9 10 12 15 18 -12
0 -1 -1 0 气道 0 1 2 3 3 5 6
4.5 * 8.5 1 迭 1 并 Φ2.24 / Φ2.36
箔
1.1 * 900
2 迭1并
干式电力变压器设计与计算-3绕组
GB/T 7672.5-2008玻璃丝包绕组线第5部分:200级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线
GB/T 7672.6-2008玻璃丝包绕组线第6部分:玻璃丝包薄膜绕包铜扁线
GB/T 7672.7-2008玻璃丝包绕组线第7部分:玻璃丝包云母绕包铜扁线(在考虑中)
4.负载损耗计算
75℃交流损耗计算
75℃负载损耗计算
t℃负载损耗计算
——温度换算系数
铜导线
铝导线
第七
1.线圈高度相等磁势均布的同心式双线圈变压器的漏抗计算
式中:
———频率Hz
———变压器每柱容量kVA
———洛氏系数
———高、低压线圈平均直径cm
———漏磁空道折算宽度cm
———每匝电压V
———高、低压线圈电抗高度cm
三相线圈导线直流损耗计算
三相线圈导线重量计算
铜导线
铝导线
绝缘增重%计算
漆包圆铜线
扁漆包铜线
第六
1.导线涡流损耗计算
扁导线
圆导线
一个线圈总涡流损耗
箔式线圈
2.漏磁损耗计算
与线圈连接有关的系数 见下表
连接组
Y
D
Z
5
12
9
漏磁损耗计算见下式
3.附加损耗计算
75℃时附加损耗查下表
电流>2800A时,按下式计算
GBT6109.10-2008漆包圆绕组线第10部分:155级直焊聚氨酯漆包铜圆线
GBT6109.11-2008漆包圆绕组线第11部分:155级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线
GBT6109.12-2008漆包圆绕组线第12部分:180级聚酰胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线
变压器的设计计算方法
变压器的设计计算方法变压器是一种用来将电能从一种电压变换到另一种电压的电力设备。
在进行变压器的设计计算时,需要考虑以下几个关键因素:1.功率计算:变压器的功率计算是最基本的设计参数。
功率是指变压器将输入电压转换为输出电压和电流的效率。
功率的计算通常基于负载或设备的功率需求。
2.变比计算:变压器的变比是指输入电压和输出电压之间的比率。
变比的计算可以通过功率的比例来确定。
例如,如果输入电压是220V,输出电压是110V,那么变比就是220/110=23.匝数计算:变压器的匝数是指变压器的线圈的总数。
匝数的计算是基于变比和电压比例的。
例如,如果变比是2,输入电压是220V,输出电压是110V,那么输入线圈的匝数就是220/2=110,输出线圈的匝数是110。
4.线圈的尺寸和截面积计算:线圈的尺寸和截面积的计算是基于电流密度和线圈的电流大小的。
电流密度是指单位面积上通过的电流量。
根据实际应用和设计要求,可以选择适当的电流密度值来计算线圈的尺寸和截面积。
5.磁芯的截面积计算:磁芯的截面积计算是为了确保变压器的磁路能够容纳所需的磁通量。
磁通量是指通过磁芯的磁场强度。
磁芯的截面积可以根据电压和频率来计算,以确保能够承受所需的磁通量。
6.冷却系统的设计:变压器的工作过程中会产生一定的热量,需要通过冷却系统来散发。
冷却系统的设计包括冷却介质的选择和冷却器的设计。
冷却介质可以是空气、油或水,并且需要根据实际应用来选择适当的冷却介质。
7.损耗和效率的计算:损耗和效率是衡量变压器性能的重要指标。
损耗可以分为铜损耗和磁损耗。
铜损耗是指线圈中电流引起的热损耗,磁损耗是指磁芯中磁场引起的热损耗。
效率是指变压器输出功率与输入功率之间的比率。
损耗和效率的计算可以通过使用合适的损耗模型和电流、电压、频率等参数进行。
以上是变压器设计计算的一些关键方法和考虑因素。
在实际设计过程中,还需要根据具体的应用需求和设计要求进行选择和优化。
通过合理的设计计算,可以确保变压器在工作中具有高效、稳定和可靠的性能。
干式电力变压器设计计算共39页文档
01.04.2021
HV:S 1
I 1相 j
国产铜箔 a: 0.35-2.0 b: 600-1200
01.04.2021
七、轴向尺寸计算
7. 1
HV:
ns
Hh
bm 2(n21)ki
i1
H —高度(取10的整数倍)
m —轴向并绕根数
Ns—每段标识 KH—轴向裕度(取1) n2—每层匝数
i 所有段间距离
W2取整为W2’
W2’
et’
U 2相
W' 2
B' m
01.04.2021
5.3 一次侧匝数
额定匝数:W1N KW2U U12相 相W2
分接档匝数: WtapW1N*Ktap
+2 1.05
+1 1.025
0
1.000
-1
0.975
-2
0.95
01.04.2021
5.4 电压比校核:
主分接 U1N:W1N et •100%0.3% U1N
01.04.2021
十、阻抗计算
10. 1 基本公式:
Uk% Uk2x%Uk2r% Ukr%1P 0SkN 10% 0(计算Pk取要求值)
Ukx%4.96etfIH W K 1D6 0 K(%)
01.04.2021
HK1、HK2 内外绕组电抗高度
绕线 :HK1=1H HK2 H2m22b' 箔绕: HK1=1H HK2 H2
干式电力变压器设计计算
干式电力变压器设计原理
(海南金盘电气有限公司)
01.04.2021
一、已知技术数据(用户要求)
额定容量Sn(kVA) 高低压额定电压U1N、 U2N 联结组别 相数 频率(50Hz或60Hz)
树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算-2019年精选文档
3树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算本章以树脂浇注干式变压器SCB10-1000/10的设计为例,详细列出了树脂浇注干式变压器的设计计算过程,以及每一步计算所涉及到的公式和原理。
该变压器具有以上所述的树脂浇注干变的各项优点,是树脂浇注干变设计的典型实例。
3.1变压器设计计算的任务变压器设计计算的任务是使产品设计符合国家标准,或者用户在合同中提出的标准和要求。
在合同中通常包括以下一些技术规范:a.变压器的型式:相数、绕组数、冷却方式、调压方式、耦合方式。
b.额定容量,各绕组的容量,不同冷却方式下的容量。
c.变压器额定电压、分接范围。
d.额定频率。
e.各绕组的首末端的绝缘水平。
f.变压器的阻抗电压百分值。
g.绕组结线方式及连接组标号。
h.负载损耗、空载损耗、空载电流百分值。
i.安装地点海拔高度。
此外,用户可能还有一些特殊参数。
变压器计算的任务,就是根据上述技术规范,按照国家标准,如《电力变压器》、《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》、《高压输变电设备的绝缘配合及高电压试验技术》和其它专业标准,确定变压器电磁负载,几何尺寸、电、热、机械方面的性能数据,以满足使用部门的要求。
对方案进行优化计算,在满足性能指标前提下,具有良好的工艺性和先进的经济指标。
3.2变压器设计计算步骤以下主要针对电力变压器而言,特种变压器的计算基本与之相同,只需考虑特殊要求和自身特点即可。
1)根据技术合同,结合国家标准及有关技术标准,决定变压器规格及相应的性能参数,如额定容量、额定电压、联结组别、短路损耗、负载损耗、空载损耗及空载电流等。
2)确定硅钢片牌号及铁心结构形式,计算铁心柱直径,计算心柱和铁轭截面。
3)根据硅钢片牌号,初选铁心柱中磁通密度,计算每匝电势。
4)初选低压匝数,凑成整匝数,根据此匝数再重算铁心柱中的磁通密度及每匝电势、再算出高压绕组额定分接及其他各分接的匝数。
5)根据变压器额定容量及电压等级,计算或从设计手册中选定变压器主、从绝缘结构。
树脂浇注干式变压器优化计算程序
软件名称:环氧树脂浇注干变优化计算程序完工日期:2016.03.13编者:李宗信qq:834590191程序目标: "实用至上"+ "操作简单"+"节材显著"计算范围:35kv及以下浇注干变(不适合35/10.5大变容量以及10/20KV双电压)性能标准:开放式外置数据库,随时维护修改.自动查询,国网,国标,自定义选项工艺参数及经验系数可根据工厂技术水平及工艺水平修改后保存,下次直接调用.硅钢片:开放式外置数据库,随时维护修改.电磁线开放式外置数据库标准系列:扁线采用R40和R80两种供选择(注:电磁线规格总数不可更改)任性系列:扁线宽厚按0.05mm或0.1mm步进位(深度优化,但影响运算速度)材料单价开放式外置数据库,随时维护修改.保存最后一次录入并调入一铁心铁心截面采用动态优化计算方法,经过测试,不影响运算速度.1 心柱截面形式: 圆轭,长圆轭,椭圆2 轭截面形式: 圆轭,D轭,大轭3 长圆加厚(或称拉长)分二种类形: 拉直径,拉主级;其中拉直径是常用方法,为了更省铁心重量,采用拉主级也是好方法.4 铁心直径步进可选1mm ,5mm.编者建议选择5mm.5 长圆加厚或椭圆长轴步进1mm,5mm可选,编者建议长圆选择2mm,椭圆选择5mm. 二线圈篇绕组形式:低压: 层式,箔式,分段层式高压: 分段层式,分段箔式层间绝缘:DMD,0.5网格布三绝缘结构程序内置数据按目前最新结构和技术,程序界面所有参数均可修改为用户值.四夹件型材选择:(内置自动选择)板式夹件,槽钢夹件五约束条件损耗或效率六变量设置min -max七成本10kv外置附件成本数据,总成本计算更准确.(附件指总装件)八计算选择优化计算手工验算修改或变更任何参数或变量的值,优化计算的结果不同.其中影响最大的是:1.约束条件;2. 材料价格;3.绝缘结构九方案输出txt文本格式。
干式变压器调压计算
干式变压器调压计算
干式变压器的电压调整可以通过改变绕组的匝数来实现。
具体计算公式是电压比等于匝数的平方比,即V1/V2 = N1^2/N2^2,其中V1和V2分别表示输入和输出电压,N1和N2分别表示输入和输出匝数。
请注意,对于实际的变压器,还需要考虑其他因素,如磁路饱和、漏抗、绕组电阻等对电压调整的影响。
因此,在进行变压器的设计和计算时,应综合考虑这些因素,以确保变压器能够实现所需的电压调整。
同时,对于干式变压器,还需要注意其运行温度和冷却方式等因素。
在选择适当的匝数时,应考虑到这些因素对变压器性能的影响,以确保变压器能够安全、可靠地运行。
总的来说,对于干式变压器的电压调整计算,需要综合考虑多个因素,并选择适当的匝数来实现所需的电压调整。
同时,在实际应用中,还需要注意变压器的运行状况和安全性,以确保其能够长期稳定地运行。
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3树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算本章以树脂浇注干式变压器SCB10-1000/10的设计为例,详细列出了树脂浇注干式变压器的设计计算过程,以及每一步计算所涉及到的公式和原理。
该变压器具有以上所述的树脂浇注干变的各项优点,是树脂浇注干变设计的典型实例。
变压器设计计算的任务变压器设计计算的任务是使产品设计符合国家标准,或者用户在合同中提出的标准和要求。
在合同中通常包括以下一些技术规范:》a.变压器的型式:相数、绕组数、冷却方式、调压方式、耦合方式。
b.额定容量,各绕组的容量,不同冷却方式下的容量。
c.变压器额定电压、分接范围。
d.额定频率。
e.各绕组的首末端的绝缘水平。
f.变压器的阻抗电压百分值。
g.绕组结线方式及连接组标号。
h.负载损耗、空载损耗、空载电流百分值。
>i.安装地点海拔高度。
此外,用户可能还有一些特殊参数。
变压器计算的任务,就是根据上述技术规范,按照国家标准,如《电力变压器》、《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》、《高压输变电设备的绝缘配合及高电压试验技术》和其它专业标准,确定变压器电磁负载,几何尺寸、电、热、机械方面的性能数据,以满足使用部门的要求。
对方案进行优化计算,在满足性能指标前提下,具有良好的工艺性和先进的经济指标。
变压器设计计算步骤以下主要针对电力变压器而言,特种变压器的计算基本与之相同,只需考虑特殊要求和自身特点即可。
1)根据技术合同,结合国家标准及有关技术标准,决定变压器规格及相应的性能参数,如额定容量、额定电压、联结组别、短路损耗、负载损耗、空载损耗及空载电流等。
2)确定硅钢片牌号及铁心结构形式,计算铁心柱直径,计算心柱和铁轭截面。
3)根据硅钢片牌号,初选铁心柱中磁通密度,计算每匝电势。
4),5)初选低压匝数,凑成整匝数,根据此匝数再重算铁心柱中的磁通密度及每匝电势、再算出高压绕组额定分接及其他各分接的匝数。
6)根据变压器额定容量及电压等级,计算或从设计手册中选定变压器主、从绝缘结构。
7)根据绕组结构形式,确定导线规格,进行绕组段数、层数、匝数的排列,计算出段数、层数、总匝数及每层的匝数、每段匝数。
8)计算绕组的轴向高度及辐向尺寸。
计算绕组几何高度、电气高度及窗高。
9)计算绝缘半径,确定变压器中心距M0,高、低压绕组平均匝长L。
10)初算短路阻抗无功分量,大型变压器无功分量值应与短路阻抗标准值接近。
11)计算绕组负载损耗,算出短路阻抗有功分量(主要指中小型变压器),检查短路阻抗是否符合标准规定值。
12)计算绕组对油温升,不合格时,可调整导线规格、或调整线段数及每段匝数的分配,当超过规定值过大时,则需要调整变更铁心柱直径。
13)-14)计算短路机械力及导线应力,当超过规定值时,应调整安匝分布或加大导线截面。
15)计算空载性能及变压器总损耗,计算变压器重量。
树脂浇注干式变压器设计的详细计算本毕业设计主要任务为设计SCB10-1000/10B 变压器。
技术条件产品型号:SCB10-1000/10 额定容量:1000kVA 电压比:(10±5%)/&频率:50Hz联结方法:Dyn11额定电压电流:高压侧 1000V/ 低压侧 400V/ 短路阻抗:6% 空载损耗:2200W 负载损耗:8180W 硅钢片牌号:Q120-30执行标准: GB/T10228,GB6450'铁心计算铁心直径:Pt 为三相变压器每相容量,故 P t =P n /3=1000/3kVA K 为经验系数, 取K=57根据经验公式: D=K 4P '=5743/1000=由于铁心直径的位数取0或者是5,所以变压器的铁心直径为:D=245mm 。
铁心净横截面积:根据公式42D S π= , 计算可得: S =。
绕组计算○1初选磁密:B = T-○2初算匝电压: f=50Hz 铁心净横截面积经查表得出:A t=由公式 4.4445tt t BA e fBA ==, 计算可得 t e = ○3低压匝数:因为低压侧是Y 接,故 231U V Φ=== , 计算可得 W = ,由公式23115.88314.5434t U W e Φ===,取整得W=16 ○4重算匝电压:23114.437516t U e W Φ===V ○5重算磁密:454514.4375 1.49436.306t t e B T A ⨯===○6高压匝数:高压绕组一般均设有分接线匝,这样就应根据各分接的相电压求出各分接匝数 高压侧D 接 故LU U Φ==10000V!高压绕组为 0.5%U Φ±调压,共3级则 1U Φ=() 15%U Φ⨯+=10500V2U Φ= LU U Φ==10000V3U Φ=() 15%U Φ⨯-=9500V由公式ii tU W e Φ=, 计算可得1110500727.2714.4375t U W e Φ===取整:W1=727 W2=693 W3=658○7电流:a 、高压侧 D 接I Φ=1000N P kVA =, 10000L U U V Φ==计算可得57.74I A==!b 、低压侧 Y 接 ΦI =L NL U P I 3=, 1000N P kVA =, 400L U V=计算可得1443.38I A==⑧低压绕组计算:从浇注干式变压器的设计、工艺和生产现状来看,低压绕组一般采用箔式绕组结构。
箔式绕组,一层就是一匝,也就是只有一段,每段的长度即为导线宽度795mm 。
同时,根据实际需要,我们选低压侧端绝缘为10mm ,空气距离为45mm ,层间绝缘为表面绝缘.前面已经计算出总匝数为16,我们可以分为三层(5+5+6=16), 相临两层之间加气道,气道厚度分别为8mm 和10mm 。
具体计算如下:○8-1初选电流密度:δ= A/mm2○8-2 算导线截面积:21443.38721.692.0I S mm δ=== ,*根据计算得出的导线截面积,查表找出最接近的导线规格。
○8-3选线规:⨯∥ ,导线截面积 S = mm2○8-4重算电流密度: 由公式 :S I =δ , 计算可得 ○8-5 低压绕组轴向尺寸计算:795 ——箔式导线高度,即轴向长度,mm +10×2 ——端绝缘高度,mm 815 ——绕组轴向总高度,mm +45×2 ——绕组到上下铁轭距离,mm 905 :906——铁心窗高,mm○8-6 低压绕组辐向尺寸计算:辐向有16层,被两个气道隔开,分为:5层、5层、6层——箔式导线厚度,mm × 5 × 6 ——总层数+×4× +×5× ——绝缘总厚度(δ=(m N -1)×层绝缘 缘),mm。
×(1+2%) × (1+2%) ——辐向裕度取2%+ +×2 ——表面绝缘厚度,mm 6..31884 () 低压绕组辐向总厚度: +8++10+= mm高压绕组采用分段层式绕组,前面已经计算出高压绕组的匝数为727-693-658,计算时,用最大的匝数727来计算。
高压绕组可分为4段,每段182匝,,分7层,每层26匝,中间夹一个气道(3+4+0=7)。
另外其余参考数 据如下:表面绝缘,段间距离20mm,端间距20mm,空气距离45mm ,气道厚度为16mm 。
具体计算如下:{○9-1初选电流密度:δ= A/mm 233.3362A =○9-2 算导线截面积:233.336216.66812.0IS mm δ=== , ○9-3 选线规:×∥ ,导线截面积 S =1×= mm 2○9-4 重算电流密度:233.33621.82/18.35I S A mm δ=== ,○9-5 高压绕组轴向尺寸计算 高压线圈轴向电气长度=带绝缘高压线圈导线宽度×(每层匝数+起末宽度)×轴向裕度×段数+(段数-1)×段间距 单位 mm高压线圈窗高=高压线圈轴向几何长度+2×空气距离=高压线圈轴向电气长度+2×端绝缘+2×空气距离单位mm;(+——带绝缘导线宽度,mm×(26+1) ——每层匝数加上起末头高度,mm×——轴向裕度,单根导线取2%(178)——每段长度(取整数),mm× 4 ——总共有4段;712+20×3 ——3个段间距772(775)——轴向长度,mm+45×2 ——空气距离,mm865+ 20×2 ——端间距,mm905 ——铁心窗高,mm○9-6 高压绕组辐向尺寸计算】辐向有7层,被一个气道隔开,分为:3层、4层——箔式导线厚度,mm× 3 × 4 ——总层数N-1)×层绝缘缘),mm +×2× +×3×——绝缘总厚度( =(m×(1+2%)×(1+2%)——辐向裕度取2%;+×3×+ +×3×+ ——表面绝缘厚度,mm15.28高压绕组辐向总厚度: +16+= mm绕组绝缘半径及平均匝长的计算:前面已经计算出,铁心直径D =245mm,则铁心外接圆半径R=235/2= mm其余相关数据如下:低压-铁心:10mm 高压-低压:40mm 相间距离:41mm具体计算如下:',mm122.5 ——铁心外接圆半径R+ 10 ——低压绕组至铁心距C,mm132.5 ——低压绕组内半径R,mm2,mm + 38.5 ——低压绕组辐向厚度B2171 ——低压绕组外半径R,mm3+ 40 ——高低压绕组间主绝缘距a,mm12()——高压绕组内半径R,mm4,mm+ 50.0 ——高压绕组辐向尺寸B3&,mm(258)——高压绕组外半径R5× 2516 ——高压绕组外径D,mm+ 41 ——相间距离(干变取40左右)A,mm 557 - ×2 ——高压线圈表面绝缘,mm551(550) ——铁心柱中心距离(为10或5的倍数)M 0,mm故:!低压线圈内径:265 外径:342高压线圈内径:415 外径:516 中心距: 550 (单位mm ) 绕组平均匝长l 的计算:145[()0.5][207.52580.5]1462.24m L R R mm ππ=++=⨯++==1462mm (取整)]223[()0.5][132.51710.5]953.56m L R R mm ππ=++=⨯++==953mm (取整)参考温度(120C )下绕组每相电阻及导线重量的计算 高压绕组电阻(120℃) : 高压绕组铜导线重:所以 Cu 11=207 kg Cu 12=316 kg Cu 13=0 高压绕组导线重:Cu 1=207+316=523kg高压绕组电阻损耗(120℃):!低压绕组电阻(120℃) : 低压绕组导线重:Cu 2=91+99+132=322kg低压绕组电阻损耗(120℃): 导线总重: 523+322=845kg 负载损耗的计算0905H mm= // H0:窗高^2I 1443.38A= // 低压额定电流D=245mm // 铁心直径B0=D-5=245-5=240mm// B0:最大片宽; 为省去查表麻烦,近似等2Sb=[/1.8+0.5/5+1]=/5+15=805mm ⨯(1443.38)(802); // Sb:铜排截面积;高压绕组电阻损耗(120℃): 2cu1P =3 1.35(57.744512W ⨯⨯= 低压绕组电阻损耗(120℃):42cu2P =3 4.57101443.382859W-⨯⨯⨯=杂散损耗、引线损耗及附加损耗分别如下:低压绕组为箔绕,所以连接及附加损耗百分比K PsupPercent=×I2=。