电力变压器设计原则

电力变压器设计原则

1．铁心设计

1．1铁心空载损耗计算：P 0=k p •p 0•G W

其中：k p ——铁心损耗工艺系数，见表2；

p 0——电工钢带单位损耗（查材料曲线），W/kg ； G ——铁心重量，kg 。

1．2铁心空载电流计算

空载电流计算中一般忽略有功部分。

（1）三相容量≤6300 kV A 时：

1230()10t f

N

G G G k q S n q I S ++••+••=

• %

其中：G 1、G 2、G 3——分别为心柱重量、铁轭重量、角重，kg ；

k ——铁心转角部分励磁电流增加系数，全斜接缝k=4； q f ——铁心单位磁化容量（查材料曲线），V A/ kg ； S ——心柱净截面积，cm 2； S N ——变压器额定容量，k V A ；

n ——铁心接缝总数，三相三柱结构n=8；

q j ——接缝磁化容量，V A/ cm 2，根据B m

按表1进行计算。

（2）三相容量＞6300 kV A ：010i t

N

k G q I S ••=

• %

k i ——空载电流工艺系数，见表2； G ——铁心重量，kg ；

q t ——铁心单位磁化容量（查材料曲线），V A/ kg ； S N ——变压器额定容量，k V A 。

表2 铁心性能计算系数（全斜接缝）

注（1）等轭表示铁心主轭与旁轭的截面相等。 1．3铁心圆与纸筒之间的间隙见表3

表3 铁心圆与纸筒间隙

1．4铁心直径与撑条数量关系见表4

表4 铁心直径与撑条数量关系

续表4 铁心直径与撑条数量关系

1．5铁心直径与夹件绝缘厚度关系见表5

2．绝缘结构

2．1 10kV级变压器

2．1．1纵绝缘结构

（1）高压绕组（LI75 AC35）

1）饼式结构

导线匝绝缘0.45，绕组不直接绕在纸筒上，所有线段均垫内径垫条1.0mm；各线饼轴向油道宽度见表15；分接段位于绕组中部。

中断点油道 4.0mm，分接段之间（包括分接段与正常段之间）油道2.0mm，正常段之间0.5mm纸圈。整个绕组增加9.0mm调整油道。

2）层式结构

层式绝缘：首层加强0.08×2，第2层与末层加强0.08×1。当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段均垫内径垫条1.0mm。

（2）低压绕组（AC5）

当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段垫内径垫条 1.0mm，所有线段之间垫0.5mm纸圈。。

当高压绕组为饼式结构时，对应高压分接段处应注意安匝平衡。

2．1．2主绝缘结构

（1）铁心圆与纸筒之间的间隙见表3；低压绕组内纸筒厚2.0mm。当

低压绕组需要内部散热面时要相应留出辐向间隙。

（2）主空道如下：

1）当高压绕组直接绕在厚2.0mm纸筒上时，主空道为10.0mm：低压绕组—8.0油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）— 2.0纸筒—高压绕组。

2）当高压绕组为饼式结构但内径侧不需要轴向油隙时，主空道为12.0mm：低压绕组—6.5油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）—2.0纸筒—2.5油隙—1.0垫条—高压绕组。

3）当高压绕组内径侧需要轴向油隙时，主空道为14.0mm：低压绕组—6.5油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）—2.0纸筒—4.5

油隙—1.0垫条—高压绕组。

2．1．3端绝缘：54mm

下部（15端圈+10下铁轭绝缘）mm；上部（15端劝+10上铁轭绝缘+4调整）mm。

当铁窗侧有拉带时，铁轭垫块需分相制作，此时端绝缘要增加厚20 mm的压板。

2．1．4相间：高压D接：12（10+2隔板）mm。高压Y接：8mm。

2．2 35kV级变压器

2．2．1纵绝缘结构

（1）高压绕组（LI200 AC85）

1）饼式结构

导线匝绝缘0.45。当绕组不直接绕在纸筒上时，首、末端各两段垫内径垫条4mm，所有其他线段垫内径垫条 1.0mm。各线饼轴向油道宽度见表15。分接12段位于绕组中部，中断点两侧各两段为纠结式结构。

中断点油道 4.0mm，分接段之间（包括分接段与正常段之间）油道2.0mm，正常段之间1.0mm纸圈。整个绕组增加9mm调整油道。

2）层式结构

Y接结构：首、末层加强0.08×1。静电屏0.3mm铝板包绝缘0.08×6，总厚度按1.5mm考虑。

D接结构：两段层式。

（2）低压绕组（AC5）

当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段垫内径垫条 1.0mm。当低压绕组为饼式结构时，所有线段之间垫0.5mm纸圈。

当高压绕组为饼式结构时，低压绕组上对应高压分接段的位置应注意安匝平衡。

2．2．2主绝缘结构

（1）铁心圆与纸筒之间的间隙见表3，内纸筒厚3.0mm。从绝缘角度考虑的绝缘距离如表6：

当低压绕组为饼式结构时，要考虑低压线饼的1.0mm内径垫条和内径处2.5mm的轴向撑条。

（2）主空道20mm：低压绕组—8.0 mm油隙（包括3.0mm套装裕量，注意低压换位影响）— 3.0mm纸筒—8.0 mm油隙—1.0mm内径垫条—高压绕组或屏蔽。

当高压绕组为饼式结构时，高压绕组内径侧应该有厚 3.0mm轴向撑条。

2．2．3端绝缘结构

（1）绕组导线为纸包电磁线时，端绝缘94mm：

下部：（8油隙+15端圈+2角环+1纸圈+19下铁轭绝缘）mm；

上部：（8油隙+10端圈+2角环+1纸圈+24上铁轭绝缘+4裕量）mm。

当铁窗侧有拉带而要求铁轭垫块分相制作时，上铁轭绝缘改为29，其中包括20mm厚压板和9mm端圈）。

（2）绕组导线为漆包电磁线时，端绝缘104mm：