110KV电力变压器电磁计算原则

出 线 方 式 总 段 数
≥64 2或3 纠结段：1.35（0.4+0.95） 连续段：0.95（0.4+0.55） 普纠 16 段 加静电板 普纠 12 段 连 连
2×4.5 2×4.5 5×（3+4.5） 2×4.5
绕组数 匝 绝 缘 绕组 结构 首端线段 分接线段 其余线段
屏蔽段：1.35，屏线 1.60 连续段：0.95（0.4+0.55） 屏蔽 10 段：4 段（2P4）， 4 段（2P3），2 段（2P2） 续 续 2×4.5
480～630 16
3.7 匝绝缘重量的计算公式 C=10.67×〔A×B－0.86（r+δ/2）2－0.86（r+0.2）2×(n-1)-s×n〕/n /s
（% ）
式中：
A——包完匝绝缘后的线厚（mm）； B——包完匝绝缘后的线宽（mm）； n——组合导线并绕根数；
δ——匝绝缘厚（mm）；
s——单根导线的截面积（mm2）； r——单根导线的周边圆角（mm）；
单根导线厚度为 a=1.12-1.6 时，r=0.5 a=1.7-2.36 时，r=0.65
a=2.5-3.75 时，r=0.8 a=4.0-5.60 时，r=1.0
4、110kV 电压等级变压器主、 电压等级变压器主、纵绝缘
4.1.铁心圆与相邻绕组内纸筒之间的间隙见表 4.1
表 4.1
铁心直径 mm 间 隙 mm
3.5.5 绕向
所有绕组均采用左绕向。
3.6 垫块宽度与撑条根数
绕组撑条根数与垫块宽度的选取应根据其力学性能与热性能进行计算， 常用垫块宽度有 30、
40、50 三种，而铁心直径与撑条数量之间的关系见表 3.1：
表 3.1
铁心直径 （㎜） 340～470 撑条数量 12
铁心直径与撑条数量关系
640～690 20 700～770 20 或 24 780～900 24 或 28
1.2.4 导线截面（mm2）： 保留 2 位小数； 导线长度（m）：保留 1 位小数。 1.2.5 导线重量（kg）： 以整数结尾； 温升（T）：保留 1 位小数。 1.2.6 损 耗（W）： 以整数结尾（尾数为 0）；空载电流（%）：保留 2 位小数。 1.2.7 短路阻抗（%）： 保留 2 位小数。 1.2.8 器身重、油重、总重、本体运输重（kg）：后两位为 0。 1.3 国标性能参数及设计计算允许偏差，有协议要求时按协议。
铁心形式 变压器容量，kVA 空载损耗系数 KP0
2.4.1 空载损耗计算
铁心损耗附加工艺系数
三 相 三 柱 结 构 三相五柱 等轭 1.15 不等轭 1.25
5000～63000 1.08
＞63000
空载电流系数 ki
1.60
1.40
1.40
1.60
设计原则 110kV 级油浸式电力变压器 电磁计算原则
铁心圆与内纸筒间隙
340～490 6 500～650 7
mm
660～800 8 810～900 9
4.2、绕组空道尺寸见表 4.2
表 4.2
电 极 名 称 电压等级 kV
绕组空道尺寸
mm
绕 组 与 绕 组 之 间
绕 组 与 铁 心 之 间 35kV～0 10kV～0 35kV～10kV
110kV～10kV
设计原则 110kV 级油浸式电力变压器 电磁计算原则
螺旋式时采用“2-4-2”换位方式。 3.5.4 调压绕组
110kV 级有载调压的高压调压和中压调压部分均设置单独调压绕组，为正反调压方式；双
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圈有载调压变压器的调压绕组均采用圆筒式；三圈有载调压变压器容量小于等于 20000kVA 的 调压绕组采用圆筒式，按辐向顺序方式排列，容量大于 20000kVA 的三圈有载调压变压器的调 压绕组采用轴向排列方式。
GB/T6451-1999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求 1.2 电磁计算的一般说明 为保证电磁计算的单位和精度的统一，特规定以下主要变量的单位及有效位数： 1.2.1 匝 电 势（V）： 1.2.2 线圈电流（A）： 1.2.3 磁 密（T）： 保留 3 位小数； 保留 1 位小数； 保留 2 位小数； 电压（V）：以整数结尾。 电密（A/mm2）：保留 2 位小数。 线圈电阻（Ω）：取 5 位有效数字。
4.3 相间距离见表 4.3
表 4.3 结构形式 相间距离
4.4 绕组纵绝缘与端绝缘结构 4.4.1 无单独调压绕组结构
额定容量（kVA） 绝 缘 水 平
110kV 绕组相间距离 26～30
mm 38～42
有单独调压绕组
无单独调压绕组
≤8000
10000～31500
40000～63000
LI480 AC200—LI325 AC140（或 LI250 AC95） 端 部
±15%，按协议正偏差可加大
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+20% +12% +10% +8% ≤63k ≤53k ≤7k 80k
2、铁心部分 2.1 铁心材料、铁心截面及叠片系数 铁心材料均为高导磁冷轧硅钢片，其性能查阅相关参数表；铁心截面按照工厂现有的标准 选取；片厚为 0.3mm 或 0.35mm 时叠片系数取 0.97，片厚为 0.27mm 时叠片系数取 0.96。 2.2 磁通密度（B） 普通电力变压器 接发电机及厂用变压器 B＜1.75T B＜1.73T
3.5.1 高压绕组（110kV 级）
高压绕组为单根导线或单根二复合导线时采用纠结连续式，纠结段均采用“单-单”纠，三 复合或两根复合导线并联时采用内屏连续式。
3.5.2 中压绕组（35kV 级）
中压绕组采用连续式，连续式绕组导线并绕根数≤12 根，但要换位数应小于或等于档位数 的一半，单根导线厚≤3 ㎜。 3.5.3 低压绕组（10kV 级及以下） 低压绕组根据容量大小采用连续式或单（半）螺旋式、双（半）螺旋式，连续式绕组导线 并绕根数≤12 根，但要换位数应小于或等于档位数的一半，单根导线厚≤3 ㎜，绕组为单（半）
项目 国家标准允许偏差 a.规定电压比的±0.5% 规定的第一对绕组 电压比 主分接 b.实际阻抗百分数±1/10 取两值中的低者 其他分接 其他绕组对 有两个独立绕组的变 压器， 或多绕组变压器 中规定的第一对独立 短路阻抗 绕组 自耦联结的一对绕组， 或多绕组变压器中规 定的第二对绕组 其它分接 ±15% 资料来源 编 制 主分接 主分接 其它分接 由制造厂与用户协商 按协议，但不低于 a 和 b 中 较小者 当阻抗≥10%时，±7.5% 当阻抗＜10%时，±10% 当阻抗≥10%时，±10% 当阻抗＜10%时，±15% ±10% 标准值的±2.5% 主分接：±0.25% 其他分接：±0.32% 计算裕度及限值
110kV 级油浸式电力变压器 电磁计算原则
设计原则 110kV 级油浸式电力变压器 电磁计算原则
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1、总则 本原则适用于 110kV 级容量在 5000-120000kVA 范围内，双绕组或三绕组，无励磁调压或 有载调压油浸式电力变压器的电磁计算。 1.1 本原则所遵循的标准： GB1094.1～2-1996 GB1094.3-2003 GB1094.5-2003 电力变压器 电力变压器 电力变压器
4×（3+4.5） 2×4.5
首 段间 油道
端
7×（3+4.5） 2×4.5
分接区 末 正 端 常 置
分接 8 段：
4×4.5 + 1×9 + 4×4.5 2×4.5 3.0
110kV～35kV
基本～调压绕组
设计原则 110kV 级油浸式电力变压器 电磁计算原则
空道尺寸 mm 绝 缘 水 平 24+纸筒间隙 12+纸筒间隙 20
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端部进线:38 ;中部进线:36 10kV 级：LI75 AC35
36
110kV 级：LI480 AC200—LI325 AC140（或 LI250 AC95） 35 kV 级：LI200 AC85
3.3.2 单根及屏蔽导线：ZB-δ
a×b , A× B
式中：
ZB——纸包铜导线； a,b,——单根裸导线的厚与宽（mm）； A,B,——包绝缘后导线的厚与宽（mm），A= a+δ,B=b+δ；
δ—导线绝缘厚度（mm）。
3.4 油导来自百度文库结构
高、中、低压绕组均采用油导向循环结构,油循环路径统一采用外进外出方式，当变压器容 量≤25000kVA 时，采用 2 个外挡油板与 3 个内挡油板交错放置，共分 4 区；当变压器容量＞ 25000kVA 时，采用 3 个外挡油板与 4 个内挡油板交错放置，共分 6 区。油导向隔板所处油道宽 为 4 ㎜（3＋1），整个绕组隔板所占总高度 5×1=5 ㎜。 3.5 绕组型式选择
2.3 铁心直径的选取 按照以下公式初步估算，再根据铜导线与硅钢片的市场价格进行调整 D=K(Sz)1/4 式中： D ——铁心直径，㎜； K ——经验系数,在 51～56 范围内取值； Sz——每柱容量， kVA。 2.4. 空载损耗与空载电流计算 P0=KP0×pt×GFe W 式中： KP0——铁心损耗附加工艺系数，见表 1.1； pt——电工钢带单位损耗（查材料曲线），W/kg； GFe——铁心重量，kg。 表 1.1
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( n) × a × b , A× B
式中：
ZZB——纸包组合铜导线；
n —组合铜导线的组合根数，n=2-3； a,b,—单根裸导线的厚与宽（mm）； A,B,—组合导线的厚与宽（mm）；A= （a+0.4）× n+δ1,B=b+δ δ—导线绝缘厚度（mm），常采用 0.95，1.35，1.6，1.95；δ1=δ-0.4
设计原则 110kV 级油浸式电力变压器 电磁计算原则
单根 1.5≤a≤2.24 ㎜,B/A=1.5～2。 式中：
a— 裸线厚度（mm）； b—裸线宽度（mm）； A—包完匝绝缘后的线厚（mm）； B—包完匝绝缘后的线宽（mm）。 3.3.导线标注方法 3.3.1 组合导线：ZZB-δ（0.4+δ1）
提出部门 标记 处数 更 改 文 件 号 签 字 日 期
校 核 标准化 审 定 批 准
设计原则 110kV 级油浸式电力变压器 电磁计算原则
其它绕组对 空载电流 损耗 空载损耗 负载损耗 总损耗 温升 线圈温升 油顶层温升 各线圈温差 油箱结构件表面 +30% +15% +15% +10% 65k 55k 7k 80k
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注：1）等轭表示铁心主轭与旁轭的截面相等。 k × GFe × qt 2.4.2 空载电流计算: I0 % = i % 10 × S N 空载电流计算中一般忽略有功部分 式中： ki ——空载电流工艺系数，见表 1.1； GFe ——铁心重量，kg； qt ——铁心单位磁化容量（查材料曲线），VA/ kg； S N ——变压器额定容量，kVA。 3、绕组部分 3.1 绕组中导线的一般要求 3.1.1 导线材料采用无氧铜，在要求抗短路能力强的产品中用半硬铜导线；75℃时的电阻系数为 0.0209Ω.m m2 / m；导线电密均小于 3.8A/ m m2，半容量导线电密小于 2.0A/ m m2。 3.1.2 线饼辐向尺寸计算：导线尺寸取名誉尺寸+0.05 m m，辐向绕制裕度系数按以下选取：纠结 式或内屏蔽连续式 1.02，连续式 1.01，螺旋式 1.01。 3.1.3 线饼轴向尺寸计算：导线尺寸取名誉尺寸+0.05 m m，当匝绝缘厚度＞0.45 m m 时要考虑 10%的压缩量，垫块压缩系数取 10.0～11.0%。 3.1.4 计算单中的导线长度均为绕组实际总匝长，不再包括绕组出头长度或者工艺余量。 3.2.导线的选取 3.2.1 单根纸包铜扁线 厚度 a≤3.75 宽度 b≤14(调压绕组除外)。 3.2.2 纠结式绕组 宽厚比 3～7，a≥1.5 ㎜。 3.2.3 连续式绕组 宽厚比 3～7，a≥1.5 ㎜。 3.2.4 螺旋式绕组 宽厚比 2.5～7，a≥1.8 ㎜。 3.2.5 单层圆筒式调压绕组 3.2.5.1 绕组辐向≥10 ㎜。 3.2.5.2 平绕：宽厚比 3～7，厚度 a≤4 ㎜。 3.2.5.3 立绕：宽厚比 1.5～2，宽度 b≤10 ㎜。 3.2.6 复合导线 原则上不使用四复合导线。 3.2.6.1 二复合导线 单根 1.5≤a≤2.65 ㎜,B/A=1.5～3。 3.2.6.2 三复合导线