电力变压器设计与计算_1_刘传彝

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变压器的设计计算方法

变压器的设计计算方法变压器是电力系统中常用的电气设备，用来实现电能的传输和变换。

设计一个变压器需要考虑多种因素，包括预期的功率大小、电流密度、电压比、损耗和效率等。

下面将详细介绍变压器的设计计算方法。

1.确定设计参数：在设计变压器之前，需要明确需要满足的设计参数。

这包括输入和输出的电压、额定功率、频率等。

同时还需要了解电力系统的电压等级和标准，以确保变压器的设计符合系统要求。

2.计算变压器的额定功率：变压器的额定功率是指变压器能够输送的最大功率。

一般来说，额定功率可以通过下式计算得到：额定功率=输出电压×额定电流其中，额定电流可以通过下式计算得到：额定电流=额定功率/输入电压3.计算变压器的线圈匝数：线圈匝数的选择是决定变压器变比的重要因素。

通常情况下，变压器的线圈匝数比根据输入和输出电压的比例确定。

可以使用下式计算线圈匝数比：线圈匝数比=输入电压/输出电压4.确定变压器铁芯尺寸：变压器的铁芯尺寸是变压器的一个关键参数，直接影响变压器的功率和损耗。

选择合适的铁芯尺寸需要考虑到磁通密度、饱和磁感应强度和铁芯截面积等因素。

一般来说，可以使用下式计算铁芯截面积：铁芯截面积=额定功率/(线圈匝数×磁通密度×频率×磁通波动系数)5.计算变压器的损耗和效率：变压器的损耗和效率是设计中需要重点考虑的因素。

变压器的总损耗可以分为载流损耗和空载损耗两部分。

载流损耗是指变压器在额定电流下的功率损耗，可以通过下式计算得到：载流损耗=额定电流²×电阻总和空载损耗是指变压器在没有负载时的功率损耗，可以通过下式计算得到：空载损耗=铁芯损耗+线圈损耗其中，铁芯损耗可以通过下式计算得到：铁芯损耗=铁芯重量×铁芯材料的比热损耗系数线圈损耗可以通过下式计算得到：线圈损耗=线圈总重量×线圈材料的比热损耗系数变压器的效率可以通过下式计算得到：效率=(额定功率-损耗)/额定功率6.进一步优化设计：在上述基本设计计算完成之后，可以根据需要对变压器的设计进行进一步优化。

变压器的设计步骤和计算公式ppt课件

in (max )
5.5×65
=
=
67.75
127
67.75
340
= 0.533A
= 0.199A
= 2.81A
127
2.3 确定磁芯型号尺寸
按照表1，65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯
Ae=100mm2, Acw=188mm2, W=40.6g,
2.4 计算初级电感最小值Lpri
反馈匝数:+12V => Nsn =
+24V => Nsn =
12+0.7 ×3
5+0.7
24+0.7 ×3
5+0.7
(匝)
= 6.68
取7匝
= 13
取13匝
2.9 检查相应输出端电压误差
% =
+12V
+24V
+5V
% =
% =
% =
(

( ×′ − )
V 01 +V D 1
(匝)
1.9 、检查相应输出端的电压误差

( × ′ − )

% =
× %

式中:δVsn% : 相应输出电压精度%。
Vsn : 相应输出电压值。
Nsn : 计算的相应输出电压匝数。
N’sn : 选取的整数相应输出电压匝数。
如果输出电压不能满足规定的精度，可以将主输出绕组Ns1增加一匝，再计算

×−)
.

( −)

(

×−)
.

× %
× % = . %

紧凑型高过载能力低温升电力变压器优化设计

紧凑型高过载能力低温升电力变压器优化设计摘要：通过对两种变压器外壳的温升计算，得出了变压器采用不同外壳时的油顶层温升值、变压器安装占地面积，提出了解决全密封电力变压器优化设计的合理方案。

关键词：紧凑型；低温升；高过载；运行寿命1 前言随着经济的大力发展，特别是国家级粤港澳大湾构规划的出台，区域内城市规则用地越来越紧张，如何破解资源环境约束，根本出路在于节约集约利用土地，在目前配电房的建筑结构设计中，电房的建筑面积日趋缩少，因此在电力变压器的设计中，在保证产品性能的前提下，要尽量降低变压器的占地面积。

如果在变压器设计时其长度和宽度尺寸不采取措施进行有效控制，在安装变压器时，会发生变压器到配电房内墙之间的安全距离不够，从而无法通过变压器通电前的验收。

同时随着用电量的季节性变化，尤其在某台变压器退出运行，其余变压器需过载运行情况下，要求变压器的运行温度不能超过国家标准规定值，否则会严重影响变压器的运行寿命，因此在变压器优化设计时，需降低变压器运行温升，以适应实际运行工况。

2 优化前变压器外壳设计方案在目前的全密封电力变压器设计中，容量超过1000kVA时，其变压器的外壳结构均采用翅形波纹外壳，以满足变压器散热的需要，其结构如图1所示图1考虑到由于目前铜线价格为60元/kg，硅钢片价格为12元/kg，铜线价格是硅钢片价格的5倍左右，因此在进行变压器设计时，少用铜线，多用硅钢片是最佳方案，可以降低变压器材料成本，但这种设计，会靠造成变压器高度尺寸H较小，从而造成外壳波纹片宽度H1随之减小，在保证散热面积不变的情况下，必须增加波纹片的波高，因此变压器外壳的长度L和宽度B会增加，其外形看起来矮胖。

同时由于翅形部分波纹片的散热能力较差，这种结构在保证总的散热面积不变的情况下，必须大幅度增加翅形部分波纹片的片数，进一步增加变压器外壳的长度L和宽度B，从而加大变压器的占地面积。

3 优化后的变压器外壳设计方案此方案取消变压器外壳翅形部分的波纹片，在外壳箱盖与优化前高度H不变的情况下，在箱盖的四个边设置有四个纵向升高的集油槽，集油槽的外侧连接波纹片，波纹片的顶部高于外壳的箱盖，其结构如图2所示图34 优化前后的两个方案计算结果比较以S11-M-1600/10电力变压器为例，其基础数如下：变压器总损耗17383W，外壳发热中心407mm，外壳内壁长1140mm，宽585mm，高940mm，变压器散热中心高406.5mm。

纯干货220kV电力变压器绝缘设计(收藏)

220kV电力变压器绝缘设计一、设计任务1. 对一台双绕组220KV级电力变压器进行绝缘结构设计，并进算绝缘结构在雷电冲击电压（全波），1min工频电压试验下的主、纵绝缘裕度。

2. 技术条件：a、全波雷电冲击试验电压945KVb、1min工频试验电压400KV（感应耐压试验）。

3. 变压器结构及其它条件：a、低压绕组外表面半径350mm，高压绕组内表面半径422mm，绕组间绝缘距离72mmb、高压绕组匝绝缘厚度1.95mm 低压绕组匝绝缘厚度0.45mmc、高压绕组为纠结式，高压绕组中部进线d、高压绕组段间油道尺寸1、3、5向外油道为8mm；7、9、11向外油道为6mm；8、10、12向内油道为10mm；其他油道均为6mm；中断点为12mme、全波梯度1、3、5油道为10；7、9、11油道为8；中断点为15.4. 要求完成的内容：a、确定变压器主绝缘尺寸b、计算主、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度c、利用Auto CAD 画出变压器绝缘装配图d、攥写课程设计报告5. 参考文献：a、路长柏等编著：电力变压器计算第五章；b、刘传彝：电力变压器设计计算方法与实践；c、路长柏：电力变压器绝缘技术；d、“电机工程手册”第二十五篇。

6. 要求时间：2010年1月4日----2010年1月15日二、综述针对上述设计要求对220KV电力变压器绝缘结构设计如下：对于主绝缘，高低压线圈间主空道为了利用变压器油的体积效应，采用薄纸板小油隙的设计思想，线圈间主绝缘距离为72mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+2+11+2+11+2+11+2+11+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=12mm,靠近高压线圈的第一个绝缘纸筒厚度取为4意在增加其机械强度，以保证高压线圈能够稳固的固定于其上；低压线圈外半径r1=350mm，高压线圈内半径r2=424mm；低压线圈（35KV）与铁心间采用厚纸板大油隙的设计思想，其绝缘距离定为27mm；由于220KV级电力变压器的高压线圈采用中部出线的出线方式，所以端部绝缘结构设计可按110KV级绝缘水平设计，其结构为：端部设静电环，静电环采用1/4圆曲率半径，S值取为5，曲率半径取为10。

电力变压器设计计算方法《变压器》

电力变压器设计计算方法《变压器》变压器是电力系统中常用的电气设备，用于改变交流电的电压。

它通过电磁感应的原理，将输入端的电压转换为所需的输出端电压。

设计计算变压器是确保其安全稳定运行的关键步骤。

变压器的设计需要确定所需的输出电压和功率。

这取决于特定的应用场景，如工业用电、住宅用电或特殊设备用电。

根据输出电压和功率，可以确定变压器的额定容量。

变压器设计的第二步是确定变压器的变比。

变比是指输入电压与输出电压之间的比值。

根据欧姆定律，电压与电流之间存在一定的关系。

在变压器设计中，变比的选择需要考虑输入电流和输出电流之间的关系，以及变压器的效率。

变压器的设计还需要考虑其损耗和效率。

变压器的损耗主要包括铜损和铁损。

铜损是指变压器导线中电流通过时产生的电阻损耗，铁损是指铁芯中由于磁滞和涡流引起的能量损耗。

为了提高变压器的效率，应尽量减小损耗。

在设计过程中，需要根据变压器的额定容量和变比来选择合适的导线和铁芯材料。

变压器设计还需要考虑其绝缘和冷却系统。

绝缘是为了保证变压器在高电压下不发生击穿，需要选择合适的绝缘材料。

冷却系统是为了保持变压器正常运行温度，防止过热。

常用的冷却方法有自然冷却和强迫冷却。

变压器的设计还需要进行一系列的计算和验证。

这包括电流、功率和电压的计算，以及变压器的短路和过载能力的验证。

在设计过程中，还需要考虑变压器的安装和维护便利性，以及遵守相关的电气安全规范和标准。

变压器设计计算是确保变压器正常运行的重要步骤。

通过合理选择变压器的额定容量、变比、材料和冷却系统，以及进行计算和验证，可以保证变压器在电力系统中的稳定性和安全性。

变压器的设计计算是电力工程中不可或缺的一部分，对于电力系统的可靠供电起着至关重要的作用。

电力变压器的电磁设计

目录100/35/电力变压器的电磁设计 (3)摘要 (5)Abstract (6)第1章绪论 (7)1.1 课题背景 (7)1.2 变压器在电力系统中的作用 (7)1.3 电力变压器的发展 (7)1.4 电力变压器的结构特点 (11)1.5 电力变压器性能参数 (12)1.6 变压器的设计原则 (13)1.7 变压器计算的一般程序 (13)第2章变压器电磁计算 (15)2.1 本设计的技术条件 (15)2.2 变压器设计 (15)2.2.1 变压器主要结构的确定 (15)2.2.2 硅钢片的选用 (15)2.2.3 铁心直径的确定 (15)2.2.4 铁心截面积确定 (16)2.2.5 铁心级数的确定 (16)2.3 电磁计算 (17)2.3.1 额定电压和额定电流的计算 (17)2.3.2 绕组匝数计算 (17)2.3.3 绕组计算 (19)2.3.4 绝缘半径及导线长度计算 (22)2.3.5 75℃时绕组直流电阻计算 (24)2.3.6 绕组导线质量计算 (25)2.3.7 短路阻抗计算 (26)2.3.8 负载损耗的计算 (28)2.3.9 空载损耗及空载电流计算 (29)2.3.10 绕组的温升计算 (31)2.4 油箱尺寸计算 (34)2.4.1 油箱尺寸估计 (34)2.4.2 箱壁散热面积计算 (35)2.4.3 散热器的选择及油和绕组温升的计算 (36)2.5 短路电动力计算 (38)2.5.1 绕组区域划分 (38)2.5.2 安匝分布计算 (38)2.5.3 漏磁计算 (39)2.5.4 短路电流稳定值倍数计算 (40)2.5.5 不平衡安匝漏磁组所产生的总轴向力计算 (41)2.5.6 绕组导线应力计算 (41)2.6 变压器质量计算 (43)2.6.1 总油量计算 (43)2.6.2 变压器箱体质量计算 (45)2.6.3 附件质量计算 (45)2.6.4 变压器总质量计算 (46)2.7 本章小结 (46)结论 (47)致谢 (48)参考文献 (49)附录 (50)100/35/电力变压器的电磁设计摘要电力变压器是电力网中的主要电气设备。

变压器的设计和计算

变压器的设计和计算一、变压器的设计和计算概述变压器是电力系统中常见的电力设备之一，其主要功能是将高电压传输线路的电能转换为低电压传输给用户。

变压器的设计和计算是确保其安全可靠运行的重要环节，也是实现高效能利用的关键。

二、变压器的参数选择变压器的参数选择是变压器设计的第一步，主要包括电压等级、容量和频率。

电压等级根据供电系统和负载需求来确定，一般选择常用的电压等级。

容量是根据负载功率来选择，一般以负载需求的1.2-1.3倍为设计容量。

频率一般为50Hz或60Hz。

三、变压器的磁路设计变压器的磁路设计是为了达到所需的磁通密度和磁感应强度，以提高变压器的工作效率。

磁路设计中需要确定磁路截面积、磁路长度、磁路材料等参数。

根据磁路设计参数，可以计算出变压器的励磁电流和励磁电压。

四、变压器的绕组设计绕组是变压器的重要组成部分，主要包括高压绕组和低压绕组。

绕组设计需要确定绕组的截面积、绕组的匝数和绝缘材料等参数。

通过绕组设计，可以确定变压器的额定电流和额定电压。

五、变压器的损耗计算变压器的损耗可以分为铁损和铜损两部分。

铁损主要由于磁通产生的涡流损耗和磁通产生的磁滞损耗，可以通过磁通密度和变压器材料的特性曲线来计算。

铜损主要由于电流通过绕组时产生的电阻损耗，可以通过绕组截面积和负荷电流来计算。

六、变压器的冷却方式选择变压器的冷却方式是为了保证变压器能够正常工作，并且使其热量得以散发。

常见的变压器冷却方式有自然冷却、强迫风冷和强迫水冷等。

冷却方式的选择需要考虑变压器容量、工作环境温度和冷却设备的成本等因素。

七、变压器的安全设计变压器的安全设计是为了保证变压器的操作安全和保护设备的安全性。

安全设计主要包括变压器的绝缘设计、安全间隙的设计和避雷器的选型等。

通过合理的安全设计，可以有效地防止变压器因短路或过载等故障导致的损坏和火灾等事故的发生。

综上所述，变压器的设计和计算涉及到多个方面的参数和因素，需要综合考虑各种因素，并按照相关标准和规范进行设计和计算。

220kV电力变压器绝缘设计

220kV电力变压器绝缘设计（第一部分）(2010-02-20 11:37:11)转载标签：杂谈一．设计任务1. 对一台双绕组220KV级电力变压器进行绝缘结构设计，并进算绝缘结构在雷电冲击电压（全波），1min工频电压试验下的主、纵绝缘裕度。

2. 技术条件：a、全波雷电冲击试验电压945KVb、1min工频试验电压400KV（感应耐压试验）。

3. 变压器结构及其它条件：a、低压绕组外表面半径350mm，高压绕组内表面半径422mm，绕组间绝缘距离72mmb、高压绕组匝绝缘厚度1.95mm 低压绕组匝绝缘厚度0.45mmc、高压绕组为纠结式，高压绕组中部进线d、高压绕组段间油道尺寸1，3，5向外油道为8mm；7，9，11向外油道为6mm；8，10，12向内油道为10mm；其他油道均为6mm；中断点为12mme、全波梯度1，3，5油道为10；7，9，11油道为8；中断点为15.4. 要求完成的内容：a、确定变压器主绝缘尺寸b、计算住、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度c、利用Auto CAD 画出变压器绝缘装配图d、攥写课程设计报告5. 参考文献：a、路长柏等编著：电力变压器计算第五章；b、刘传彝：电力变压器设计计算方法与实践；c、路长柏：电力变压器绝缘技术；d、“电机工程手册”第二十五篇。

6. 要求时间：2010年1月4日----2010年1月15日二．综述针对上述设计要求对220KV电力变压器绝缘结构设计如下：对于主绝缘，高低压线圈间主空道为了利用变压器油的体积效应，采用薄纸板小油隙的设计思想，线圈间主绝缘距离为72mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+2+11+2+11+2+11+2+11+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=12mm,靠近高压线圈的第一个绝缘纸筒厚度取为4意在增加其机械强度，以保证高压线圈能够稳固的固定于其上；低压线圈外半径r1=350mm，高压线圈内半径r2=424mm；低压线圈（35KV）与铁心间采用厚纸板大油隙的设计思想，其绝缘距离定为27mm；由于220KV级电力变压器的高压线圈采用中部出线的出线方式，所以端部绝缘结构设计可按110KV级绝缘水平设计，其结构为：端部设静电环，静电环采用1/4圆曲率半径，S值取为5，曲率半径取为10。

基于FLUENT的超高压变压器二维温度场分析

3
求解的微分方程和边界条件
首先对变压器绕组温度场进行假设：（1）稳态：发热与散热达到平衡时，绕组及油的温度和速度分布不再随时间变化。（2）常数：固体的密度、比热及导热系数，油的动力粘度、密度、比热均恒定。（3）热源密度为常数。（4）环境温度恒定。在以上条件的假设下，为了获得导热物体温度场的数学表达式，必须根据能量守恒定律和傅里叶定律来建立导热微分方程[2]：该变压o-dimensional Temperature Field in Ultra-high Voltage Transformer Based on FLUENT
[Wang De-hua, Guo Xiang-wei, Yang Chun, Han Xiao-dong, Chen Xin] [XIAN XD TRANSFORMER CO. LTD, 710077]
光纤测温能准确、实时，可直接测出变压器绕组的温度值。对变压器模型 B 的绕组进行了光纤测温，把光纤预埋在变压器的第 94—95 饼（从底部往端部数）间的三个位置（14 —15 档之间、25—26 档之间、35—36 档之间，共 36 档），当温度值的变化很小时，认为发热与散热达到平衡，温度分布不再随时间变化，测得的瞬时温度值即为稳态温度值，测得温升值分别为：30.7K、31.3K 和 28.6K，最高温升为 31.3K。Fluent 软件计算收敛后，计算的结果为 26K，两者相差仅为 5K，可满足工程需要。 Fluent 软件模拟值比试验值低，造成误差的原因为：（1）（2）（3） Fluent 模拟忽略了铁心，结构件等的发热，所以模拟值应该偏低一些。未考虑垫块及撑条对热源—绕组的影响，另外软件模拟的是额定情况下计算的发热值，在试验条件下施加的损耗值比额定值大一些，因此模拟值会偏低。试验时由于环境温度的变化，给测量结果也会带来一定的不确定性。

超高压自耦变压器调压方式分析

超高压自耦变压器调压方式分析摘要：超高压自耦变压器是输电系统中的重要设备，已广泛应用于输变电系统，其调整电压的能力和质量直接影响到系统的安全平稳运行。

选择合理、可靠的调压方式对变压器的安全运行尤为重要。

关键词：超高压;自耦变压器;调压方式;调压位置;分接开关引言自耦变压器又称作联络变压器是输电系统中的重要设备，其调整电压的能力和质量直接影响到系统的安全平稳运行。

目前，超高压自耦变压器已广泛应用于输变电系统，本文对超高压自耦变压器的不同调压方式、调压位置进行比较论述，以便于读者合理选择超高压自耦变压器调压方式。

1.超高压自耦变压器的特点自耦变压器的一次、二次绕组之间即有磁的耦合，还有电的联系。

具有如下特点[1]：（1）计算容量小于额定容量，在同样的额定容量下，自耦变压器比普通电力变压器使用的硅钢片、铜线等主要材料少，成本低、体积小。

（2）在同样的电流密度和磁通密度下，自耦变压器的空载损耗和负载损耗相对低，效率高。

所以在超高压电力系统中，广泛采用自耦变压器作为联络变压器。

表1常用超高压自耦变压器电压组合高压侧电压kV中压侧电压kV330kV自耦变345121500kV自耦变525230750kV自耦变7653452.超高压变压器的调压方式目前国内电网用超高压自耦变压器都是调节中压侧电压，调压方式有线性调和正反调两种，接线原理图见图1、图2。

HV是串联绕组;MV是公共绕组;TV 是调压绕组;A是高压引出端子;Am是中压引出端子;X是中性点引出端子。

图1中压线性调压接线原理图图2中压正反调压接线原理图2.1线性调压图1所示中压线性调压，中压侧的电压是MV和相应接入的TV的电势之和，在不同分接时通过接入不同匝数的TV来实现中压侧的电压调整。

其高压侧的电压是HV、MV以及TV的电势之和。

在变压器设计时，TV的匝数按照中压侧电压调整的全范围电压确定;MV的匝数按中压侧最负分接电压确定;确定HV匝数的电压则是高压侧电压减掉中压侧最正分接电压[2][3]。

变压器的设计和计算

变压器的设计和计算变压器的设计和计算摘要：变压器是人们在日常生活经常见到的东西，从发电站到用户家中，有很多变压器在其中起到升压和降压的作用，最后将高压电流转换为人们所需大小的电流。

但大多数人们只是大体上知道变压器是什么样子的，很少人知道它的具体构造以及各个局部的尺寸大小，这些都是影响变压器工作的重要局部。

变压器作为一种最常见的电磁转换装置，在家用电器上广泛使用。

关键词：变压器；线圈；匝数变压器的设计首先要满足有关国家标准的要求，还要符合合同的要求，通常变压器的合同应包括以下方面技术标准。

变压器的型式：相数、绕组数，是否是自耦、升压或降压；变压器的额定容量：对于三绕组变压器或自耦变压器，应说明各绕组的额定容量，或在不同冷却方式下的额定容量；变压器的冷却方式；变压器的额定电压与调压方式：高压、中压或低压的额定电压，是有载调压或无励磁调压及其分接范围、分接级。

假设为有载调压时，应注明是中性点调压，还是线端调压；其他标准。

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心。

在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，平安隔离等。

1 设计计算方法通常客户会提出变压器的相关参数：额定工作电压、负载时的电压与电流。

生产者根据客户要求设计变压器各绕组的线径和匝数。

1.1 铁心直径的选择1.1.1 材料的选择。

铁心使用的硅钢片有热轧硅钢片DR315-50、DR290-50以及冷轧硅钢片等，前者性能差，单位损耗大；后者性能好，单位损耗小，为低损耗变压器所选用。

1.1.2 铁心直径的选择。

按下式选择铁心直径：绕组故障——主要有匝间短路、绕组接地、相见短路、断线及接头开焊等；套管故障——常见的是炸毁、闪落和漏油；分接开关故障——常见的是外表熔化及灼伤，相见触头放电或各接头放电。

3 运行维护措施合理选择变压器；加强运行中的检查；定期做好清洁工作；加强变压器的运行监视。

4 结语工程技术人员在设计变压器时一定要严格按照技术标准要求，切不可粗心大意，运行管理人员要经常检查变压器的使用情况，确保变压器具有良好的运行状态，整个过程全场监督，每一个环节出现问题都可能造成巨大的经济损失或人员伤亡。

电力变压器论文断路器论文

电力变压器论文断路器论文电力变压器绕组短路电动力的计算摘要：以一台SFZ11-120000/220型电力变压器为例，利用有限元数值计算方法，计算了变压器在短路情况下的二维瞬态对称场，得出了变压器短路情况下的漏磁场和绕组电动力分布。

计算中考虑了调压绕组的加入对磁场分布的影响，这对大型电力变压器绕组的合理设计有一定的参考价值。

关键词：电力变压器；绕组；漏磁场；电动力当运行中的电力变压器发生短路故障时，绕组中将产生很大的短路电流（约为额定电流的25～30倍，甚至更大），而短路时产生在绕组间的电动力又和短路电流的平方成正比，所以短路时的机械力将大致为正常运行时的几百倍甚至更大。

[1]在如此巨大的短路电动力作用下，轻则使变压器的绕组产生失稳变形，导致其绝缘损坏，重则使变压器的绕组发生坍塌，使变压器烧毁。

[2]因此，对大型变压器在发生短路事故情况下绕组所受到的短路电动力进行计算与分析是十分必要的。

一、计算方法为计算变压器短路情况下绕组所受的电动力，首先需要对变压器短路情况下的漏磁场进行计算。

笔者以二维漏磁场数值计算中应用最为广泛的有限元方法对某台120000kVA电力变压器进行计算。

在圆柱坐标下，矢量磁位Aθ满足的轴对称瞬态场定解问题可表示为：[3]式（1）式中Ω——求解域；S1—— 一类边界；S2——二类边界；Ht——磁场强度切向分量，A/m；v'——磁阻率，，m/H；σ'——电导率，，S/m；t0——瞬态场的初始时间值，s；Aθ,Jsθ——柱坐标下矢量磁位A(Wb/m)和电流密度Js(A/m2)的θ轴分量。

考虑非线性问题时，引入下式：式（2）进一步推导可得与式（1）等价的条件变分问题如下:式（3）式中An+1、An——时间离散后的n+1步和n步的位值；△t——时间步长。

对上述变分问题采用三角形单元进行插值离散可得场域中各点的位值Aθ，进而可由式（2）求出各区域的磁场分布。

确定磁场分布之后，可由洛伦兹力公式求出变压器绕组中各线饼的电动力分布。

电力变压器设计与计算_27_刘传彝

理
，磁
通
所
链的
对
应
匝
数
为
2K-1 2m
Wn，其中，K 为自
然数；Wn 为每个漏磁组的匝数。
第 K 个油道的磁链数为：
2K-1 2m
Wn
2K-1 2m
Bm·2πRd2=
2πRd2Wn
（2K-1）2 4m2
，Wb
故低压侧油道总磁链为：
m=0.5
∑ （ΦW）1=2πRd2BmWn K=1
（2K-1）2 4m2
解上述方程组，便可得到：
U1 I1
=ZF=2ZK12
A
a1
a2
②穿越阻抗（Zd）。相当于两个低压绕组并联时，高—低压绕组的短路阻抗。即在图 5-24 中，当高压 A-X 短路，低压绕组并联后加电压时的等值阻抗。
③半穿越阻抗（ZB）。两个低压绕组之一开路，另一个低压绕组对高压绕组的短路阻抗，即在图 5-24 中，当高压 A-X 短路，电源加于不开路的低压绕组上的等值阻抗。
1
23
4
x1
X
x2
图 5-25 低压（a2～x2）短路状态
必须注意，此处“成对”绕组阻抗是以每柱容量（即 50%容量）为基数的，如果折算到整台变压器的额定容量时（阻抗百分数与容量成正比），则：
ZF=4ZK12 单相变压器的分裂系数为：
K= ZF =4 Zd （待续）
（ΦW）4=2πBmWn
1 3
（ma2+pa1）R，Wb
该漏磁组总磁链为：
（ΦW）=（ΦW）1+（ΦW）2+（ΦW）3+（ΦW）4= 2πBm∑D，Wb
其中∑D 与式（5-47）完全相同，由此可得出：p

变压器的设计步骤和计算公式

变压器的设计步骤和计算公式变压器是用来改变交流电压的设备，它是电力系统中重要的组成部分。

变压器的设计步骤和计算公式包括以下几个方面：1.确定变压器的额定容量：变压器的额定容量是指它所能传递的最大功率。

根据电源的类型和负载的需求，确定所需的变压器容量。

2.确定变比和绕组类型：根据输入电压和输出电压的关系确定变压器的变比。

可以选择或设计合适的绕组类型，包括单相或三相绕组。

3.确定变压器的谐振频率：根据变压器的铁芯材料和绕组参数，计算变压器的谐振频率。

谐振频率是指变压器在特定频率下的最佳工作效率。

4.计算变压器的型号和数量：根据负载需求和变压器容量，计算所需的变压器型号和数量。

5.设计变压器的铁芯：根据变压器容量和谐振频率，确定变压器铁芯的尺寸和材料。

根据铁芯尺寸计算所需的绕组参数。

6.设计变压器的绕组：根据变压器铁芯的尺寸和绕组参数，计算绕组的匝数、线径和绕组类型。

根据绕组参数和电源电压，计算绕组匝数和绕组线径。

7.计算变压器的损耗和效率：根据变压器的绕组参数和电源电压，计算变压器的铜损和铁损。

根据损耗计算变压器的效率。

8.检查并优化设计：检查设计和计算结果，确保变压器能够满足负载需求，并根据需要进行优化。

变压器的一些计算公式如下：1.变比计算公式：变比=输入电压/输出电压2.铜损计算公式：铜损=输入电流²×绕组电阻3.铁损计算公式：铁损=变压器容量×铁损系数4.效率计算公式：效率=（变压器容量-铁损）/输入功率×100%以上是变压器设计的一般步骤和一些常用的计算公式。

实际设计中可能还需要考虑其他因素，如绝缘、温度等。

设计变压器需要综合考虑各种因素，确保变压器在使用过程中能够稳定高效地运行。

基于ANSYS的漏感变压器仿真计算

基于ANSYS的漏感变压器仿真计算冯静【摘要】In order to shorten the design cycle of the magnetic leakage transformer and save the design cost, the two-dimensional simulation of the magnetic leakage transformer was implemented by using the finite element simulation with fieldcircuit coupled method. The no-load secondary voltage, the cores magnetic field and the distribution of magnetic leakage field were got. The secondary voltage's change does not exceed 3％ while the primary voltage is changed by 10％. That confirmes the characteristics of magnetic leakage transformer.%为了达到缩短漏感变压器设计周期,节约设计成本的目的,采用有限元仿真方法,利用场路耦合的方式,首次对漏感变压器做了的二维仿真,获得了变压器在空载情况下的次级电压、铁芯内部磁场分布、漏感分布.当初级电压变化10%时,次级电压变化不超过3%,印证了漏感变压器具有稳压的作用.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)006【总页数】4页(P181-184)【关键词】ANSYS;变压器;漏感;有限元仿真【作者】冯静【作者单位】电子科技大学,物理电子学院,四川,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】TN712-34;TM4220 引言随着微波炉的普及，微波炉的需求越来越多，大量制造时需要考虑节约成本以及性能要求，漏感变压器作为微波炉核心器件之一，影响着微波炉整体性能以及制造费用。

浅析电力变压器用的三种测温装置

一
式中：．，一线圈的电流密度（Ａｌｃｍ２）；ｄ一素线的高度（ｍｍ）；出了线圈内油与散热器内油的温差的概念。因此造成了计算上出现较负载系数；大差异。三，一平均匝长（ｍｍ）；一线圈垫块档数；一线圈垫块宽
测点、器身内部油温测点等。变压器光纤测温技术对监测变压器温
度（ｍｍ）；
一
５结论
线圈辐向宽度（ｍｍ）；一导线包覆绝缘后高度（ｍｍ）；传统的温升公式是基于当时的不同的线圈结构、油道大小、油流ｆ一素线的厚度（ｍｍ）；阻力情况等而总结出来的，随着变压器研究越来越深入和油路结构的导线包绝缘后宽度（ｍｍ）；Ｊ，ｌ一素线根数；Ｋ％一线圈不同等，对传统公式必须在试验数据累计总结的基础上进行修正，计的涡流损耗百分数。算结果才能与实际温升计算值比较接近。３．２计算线圈导体对线圈内油的平均温升
Ｗ啊）ＷｓＩＩ
图１
值结果基本一致。
３另一改进计算公式
３．１先求出线圈的线饼表面平均热负荷ｇ／ｓｕ：
Ｗ
４偏差较大的原因分析
改进公式比传统算法得出的结论相差：２９Ｋ。
ＷｓＭ－１．ｏ５ ×１０＿７ ×
比两个公式，引进公式强调了匝绝缘的温升修正因素是与线饼Ｌｐ — Ｄ）Ｘ（南Ｗａ＋Ａ × × （Ｊ＋％）表面对热负荷相关的数值，突出了水平油道流速对温升的影响，并且提
丹一（ △ 一 △ 乏）／‘

浅谈S11系列变压器绕组的种类及选择

浅谈S11系列变压器绕组的种类及选择在整个供电系统占比最大的是配电变压器，目前世界各国关注的焦点问题是降低变压器的损耗和提高供配电的系统效率，因此改变配电变压器的性能和降低电压损耗指标，对提高系统可靠性和电力系统节能有重要的意义。

低损耗配电变压器可以将损耗得到很大程度的降低，使其电网电能的损失大幅下降，且成本相对低廉、体积小质量轻，所以在电网改造过程中会有非常广泛的应用，本文主要从S11系列配电变压器绕组的运行、结构及选择等方面进行全面的论述。

标签：变压器；S11系列；节能；绕组1 变压器绕组概述电力系统中的变压器电路主要分为绕组、高压引线和低压引线，其中绕组是变压器电气的主要组成部分，在变压器变换和输配电能中起到重要的作用。

其導线需满足以下要求：导电性能好、绝缘漆层有足够的耐热性，并且有一定的耐腐蚀能力。

变压器绕组的注意事项（1）电气强度。

变压器通过长期运行，绕组的绝缘效果必须要承受雷电冲击电压、操作过电压和暂态过电压，内部过电压主要是由操作过电压和暂态过电压组成。

（2）耐热程度。

绕组是否可以耐热，主要可以通过以下两个方面看出，第一是变压器在运行状态中，如果出现任意线路发生短路问题时，绕组可以承受此部分因短路电流而产生的热作用并不会发生损坏；另一方面是在长期工作电流状态下，绕组绝缘使用寿命高于35年。

（3）机械强度。

在电气发生突然短路或正常运行时，电动力导致绕组损坏的情况时有发生，主要分为以下几种情况：1）正常运行状态下的由于电动力引起的损坏。

2）突然短路时主要有横向力引起的损坏2 变压器绕组的种类及选择2.1 层式绕组的构成层式绕组形状如同筒状，通过持续连续的烧制而成，下面主要介绍几种常见的圆筒式套组的基本组成和使用范围：（1）单层圆筒式。

单层圆筒式组机械采用较少的原因是由于存在稳定性较差的缺点，我国常采用的填充系数高的单层圆筒式，是有载调压变压器的绕组绕制的，随着有载调压变压器产量的增多，有载调压变压器的绕组绕制跟连数增多。

OSFSZ11-180000220有载调压自耦变压器电磁设计毕业论文

哈尔滨理工大学
毕业设计
题目：OSFSZ11-180000/220有载调压自耦变压
器电磁设计
院系：电气与电子工程学院
姓名：
指导教师：
系主任：
OSFSZ11-180000/220有载调压自耦变压器电磁设计
摘
随着我国国民经济的迅猛发展,对电力的需求不断加大,从而促进了输变电行业的发展。经济发达地区的城市居民用电量已达到或接近先进国家水平,220kV变压器已进入城市中心地区和工业经济园区,成为供电的中枢。220kV变压器可以做成油浸式自耦变压器,这样可以节省铜、硅钢片、绝缘材料等原材料,还可以降低损耗,减小变压器的体积等。如果设计合理,就会生产出低损耗、低噪音、安全性强、抗短路、低局放的自耦变压器。自耦变压器的短路阻抗计算与普通的变压器不同,因为其原副边不仅有磁的联系,还有电的联系。
进入21世纪后，知识创新、技术创新和高新技术产业已是当今世界各国综合国力竞争的核心，科技竞争力将成为国民经济发展和政治稳定的重要因素，在科学技术已经成为世界经济增长第一要素的形势下，世界电力工业的科技进步与创新也越来越快，要发展我国电力工业，加快科技进步与创新是十分重和迫切的，设备的更新更占有重要的地位。
油循环自然冷却(油浸自冷式)、自然油循环风冷(油浸风冷式)、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却。本文研究的变压器产品是油浸风冷式。
油浸式变压器可分为普通变压器和自耦变压器。普通的变压器是通过原、副边绕组电磁耦合来传递能量，原、副边没有直接的电的联系，自耦变压器原副边有直接的电联系，它的低压绕组就是高压绕组的一部分。如图1-1所示，当原绕组W1接入交流电源U1k时，原绕组每匝的电压降，电压平均分配在原绕组A、X之间，副绕组W2电压等于原绕组每匝电压乘以a、x的匝数。在U1k不变情况下，变更W1和W2的比例，就可以得到不同的U2值。这种原、副绕组直接串联，自行耦合的变压器称为自耦变压器，又叫单圈变压器。自耦变压器原、副绕组电流方向和普通变压器一样是相反的。自耦变压器的变压比有固定的和可调的两种。降压起动器中的自耦变压器的变压比是固定的，而接触式调压器的变压比是可变的。在目前的电网中，从220kV电压等级才开始有自耦变压器，多用作电网间的联络变。220kV以下几乎没有自耦变压器。