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。其设计和制造的好坏是直接影响其运行质量和经济效益的关键所在，因此电力变压器的电磁计算就显得尤为重要。电磁计算的任务在于确定变压器的电、磁负载和主要几何尺寸，计算性能数据和各部分的温升以及计算变压器的重量、外型尺寸和取得比较合理的技术经济效果。计算结果必须满足国家标准及有关技术标准的规定和使用部门的要求。

本文对100kV A，35kV电力变压器进行了电磁计算。首先对电力变压器的发展历史、基本的特性及变压器的设计方法进行了简单的阐述。在电磁计算中，最开始是铁心的选择，这是变压器设计的起点也是一个关键点，然后是变压器绕组材料和型式的选择，绕组有关数据的计算，最为关键的是短路阻抗、负载损耗、空载电流、空载损耗等变压器性能参数的计算，最后完成变压器油箱、变压器温升、短路电动力、变压器总油量和总质量的确定与计算。其中的短路阻抗计算困难最大，需要经过反复计算才能达到技术要求。在电磁计算的全过程中较为详细的阐明了电力变压器计算的基本公式和计算方法，给出了一套完整的设计方案。

关键词电力变压器；电磁计算；绕组

Abstract

Power transformer is the main electrical grid equipment. The design and manufacture of good or bad is directly affect the operation quality and economic benefit of the key, so the electromagnetic computing power transformer are particularly important. Electromagnetic computing task is to determine the transformer electrical, magnetic load and the main geometry size, computational performance data and various part of temperature rise and calculation of the weight of the transformer, shape and size have been compared reasonable technical and economic effect. The calculation results must meet the national standards and relevant technical standards of regulations and use the requirements of the department.

In this paper, the 100 kVA, 35 kV power transformer in the electromagnetic computing. First of power transformer, the development history of the basic characteristics and the transformer design method of simple paper. In the electromagnetic computing, the beginning is the choice of core, this is the starting point of the transformer design is also a key point, and then is winding materials and pattern of choice, winding data about the calculation, the most important thing is short circuit impedance, load loss, idle current no-load loss, such as the performance parameters of transformer calculation, and finally complete transformer oil tank, transformer, electric power, short-circuit temperature transformer oil and total quality always set and calculation. One of the most difficult calculation short-circuit impedance, need to pass the repeated calculation to achieve technical requirements. In the electromagnetic computing in the whole process of the more detailed illustrates the basic formula computing power transformer and calculation methods, gives a complete set of design scheme.

Key words power transformer; Electromagnetic computing; winding