【正文】 nerating station. At some point this high voltage must be reduced, because ultimately is must supply a load. The transformer makes it possible for various parts of a power system to operate at different voltage levels. In this paper we discuss power transformer principles and applications.2. TWOWINDING TRANSFORMERSA transformer in its simplest form consists of two stationary coils coupled by a mutual magnetic flux. The coils are said to be mutually coupled because they link a mon flux.In power applications, laminated steel core transformers (to which this paper is restricted) are used. Transformers are efficient because the rotational losses normally associated with rotating machine are absent, so relatively little power is lost when transforming power from one voltage level to another. Typical efficiencies are in the range 92 to 99%, the higher values applying to the larger power transformers.The current flowing in the coil connected to the ac source is called the primary winding or simply the primary. It sets up the flux φ in the core, which varies periodically both in magnitude and direction. The flux links the second coil, called the secondary winding or simply secondary. The flux is changing。本文我們討論的原則和電力變壓器的應(yīng)用。變壓器空載電流Iθ一般大約只有滿載電流的2%—5%。因此原邊電壓很小，并且Vp的值近乎等于Ep。如果這個電壓是升高的，它就是一個升壓變壓器。一次側(cè)和二次側(cè)電壓增長的比率稱做變比。兩個相量的分量和代表空載電流，即I0 = Im+ Ie應(yīng)注意的是空載電流是畸變和非正弦形的。從交流電源流入電流的一側(cè)被稱為變壓器的一次側(cè)繞組或者是原邊。, therefore, they are 180186。首先設(shè)計(jì)開始是熟悉變電所的原始資料，并進(jìn)行分析，查閱各種相關(guān)資料。若在上述范圍之內(nèi)，在計(jì)算時，應(yīng)考慮動態(tài)應(yīng)力系數(shù)β。三相水平布置導(dǎo)體豎放與三相水平布置導(dǎo)體平放相比，前者散熱較好，載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度低，而后者情況正好相反。FZ系列普通閥式避雷器，用于保護(hù)相應(yīng)額定電壓的交流變、配電設(shè)備的絕緣，以免受大氣過電壓的損害。由于10KV為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，電壓互感器除供測量儀表外，還用來作為電網(wǎng)對地絕緣監(jiān)視，因此本次設(shè)計(jì)10KV側(cè)采用JSJB10型三相五柱式電壓互感器。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：表71 斷路器參數(shù)型號UN(kV)IN（A）開斷電流（kA）開斷容量（MVA）動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）4S固有分閘時間(s)合閘時間(s)SW2—63/16006316002025005020因?yàn)殡娫礊椤盁o限大”系統(tǒng)，取。當(dāng)三相短路時，由于短路回路阻抗相等，因此三相電流和電壓仍是對稱的，故又稱為對稱短路。橋形接線節(jié)省占地面積，不易在一次側(cè)增加進(jìn)線或出線回路。 計(jì)算變壓器功率損耗 式中 總有功功率損耗(kW)；總無功功率損耗（KVar ）；n并列運(yùn)行變壓器的臺數(shù)；空載損耗(kW)；短路損耗(kW)；S變壓器負(fù)荷的視在功率（kVA）；變壓器的額定容量（kVA）變壓器的空載電流百分?jǐn)?shù)；變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)。根據(jù)《供配電設(shè)計(jì)手冊》P50頁規(guī)定，選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則：（1）應(yīng)滿足供電的可靠性要求。此外，從經(jīng)濟(jì)性的角度，可使網(wǎng)絡(luò)處于最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，故本次設(shè)計(jì)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線。統(tǒng)一性：典型設(shè)計(jì)的基本方案統(tǒng)一，適用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，外部形象體現(xiàn)國家電網(wǎng)公司企業(yè)文化特征。用國家電網(wǎng)規(guī)劃指導(dǎo)區(qū)域、省級和城市電網(wǎng)規(guī)劃，用電網(wǎng)規(guī)劃引導(dǎo)電源分布，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、電源在同一規(guī)劃下協(xié)調(diào)發(fā)展，提高電力工業(yè)整體效益。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的國家電網(wǎng)，必須堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃。 變電站設(shè)計(jì)相關(guān)的原則和規(guī)范 開展60kv及以下輸配電工程典型設(shè)計(jì)的原則是：安全可靠、自主創(chuàng)新、技術(shù)先進(jìn)；標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、覆蓋面廣、提高效率；注重環(huán)保、節(jié)約資源、降低造價；努力做到統(tǒng)一性和可靠性、適應(yīng)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對于電壓較高、線路較長、最大負(fù)荷利用小時數(shù)較多的線路首選此方法。根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SKJ161—85有關(guān)規(guī)定：凡有兩臺及以上主變的變電所，其中一臺事故停運(yùn)后，其余主變?nèi)萘繎?yīng)保證供應(yīng)該所全部負(fù)荷的70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。所以本次設(shè)計(jì)采用星形接線方式，被選擇電容器的額定電壓應(yīng)為10kV。由于變壓器是少故障元件，一般不經(jīng)常切換。在三相系統(tǒng)中短路的基本形式有：三相短路K（3）；兩相短路K（2）；單相接地短路K（1）；以及兩相接地短路K（1，1）。 60KV側(cè)斷路器的選擇主接線采用內(nèi)橋接線，變壓器一次側(cè)斷路器的最大長期工作電流為： 查《電力工程電氣設(shè)備手冊》621頁，表413，選擇3臺型斷路器。此種接線不能用于供電絕緣檢查電壓表，不允許將電壓互感器高壓側(cè)中性點(diǎn)接地。故所選用的兩種電流互感器滿足要求。矩形導(dǎo)體的散熱和機(jī)械強(qiáng)度與母線的布置方式有關(guān)?！比艄逃蓄l率在上述范圍之外，可取β=1。無論是對思考問題的方式，還是對知識掌握的程度都有很大的提高，給我在今后的工作中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 φ is therefore in phase with Im.The second ponent, Ie=I0sinθ0, is in phase with the primary voltage. It is the current ponent that supplies the core losses. The phasor sum of these two ponents represents the noload current, orI0 = Im+ IeIt should be noted that the noload current is distortes and nonsinusoidal. This is the result of the nonlinear behavior of the core material.If it is assumed that there are no other losses in the transformer, the induced voltage In the primary, Ep and that in the secondary, Es can be shown. Since the magnetic flux set up by the primary winding，there will be an induced EMF E in the secondary winding in accordance with Faraday’s law, namely, E=NΔφ/Δt. This same flux also links the primary itself, inducing in it an EMF, Ep. As discussed earlier, the induced voltage must lag the flux by 90186。典型的效率范圍在92到99%，上限值適用于大功率變壓器。這個電流分量向鐵芯提供用于損耗的電流。因此Ep = 并且Es = 其中Np和Es是一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)。在一個降壓變壓器中傳輸變比a遠(yuǎn)大于1(a)，同樣的，一個升壓變壓器的變比小于1(a)。原邊的電壓和它產(chǎn)生的磁通波形是正弦形的；因此產(chǎn)生電動勢Ep和Es的值是做正弦變化的。因?yàn)樵诳蛰d時，原邊繞組中的鐵芯相當(dāng)于一個很大的電抗，空載電流的相位大約將滯后于原邊電壓相位90186。2. 雙繞組變壓器變壓器的最簡單形式包括兩個磁通相互耦合的固定線圈。 therefore, it induces a voltage in the secondary by electromagnetic induction in accordance with Lenz’s law. Thus the primary receives its power from the source while the secondary supplies this power to the load. This action is known as transformer action.3. TRANSFORMER PRINCIPLESWhen a sinusoidal voltage Vp is applied to the primary with the secondary opencircuited, there will be no energy transfer. The impressed voltage causes a small current Iθ to flow in the primary winding. This noload current has two functions: (1) it produces the magnetic flux in the core, which varies sinusoidally between zero and φm, where φm is the maximum value of the core flux。千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。本設(shè)計(jì)取絕緣子的跨距為開關(guān)柜的寬度：L=。本設(shè)計(jì)初選六種開關(guān)柜，分別為變壓器10KV側(cè)出線回路柜、分段母聯(lián)回路柜、架空出線柜、所用變壓器柜、電壓互感器及避雷器柜、補(bǔ)償電容器柜。選用型電流互感器用于不同的饋出線上，其額定電流比為。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》P250型式選擇規(guī)定：6～20KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)。 斷路器的選擇在各種電壓等級變電所的設(shè)計(jì)中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備，它是通斷故障電流和正常負(fù)荷電流的元件。再其次是人員過失，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，檢修線路或設(shè)備之后未拆除接地線就合閘供電等。 圖51高壓側(cè)采用內(nèi)橋接線，低壓側(cè)采用單母線分段的主接線圖52 高壓側(cè)采用單母線分段，低壓側(cè)采用單母線分段的主接線以上兩個方案中，主接線二次側(cè)方案相同，只比較一次側(cè)方案。主變壓器主要參數(shù)見下表：表31 SF9—12500/60型有載調(diào)壓變壓器參數(shù)型號額定容量(kVA)電壓組合聯(lián)接組別空載損耗（W）負(fù)載損耗（W）空載電流(%)阻抗電壓(%)尺寸(mm)軌距(mm)高壓(kV)分接范圍低壓(kV)長寬高SF912500/601250060+8%10YN，d11168005985095400373047201475（2）SF9—12500/60其型號含義說明如下：S三相電力變壓器；F冷卻方式風(fēng)冷式；9設(shè)計(jì)序號；60高壓繞組電壓等級（kV）； 12500額定容量（kVA）。 線路功率損耗計(jì)算阻抗損耗： 導(dǎo)納損耗：，型導(dǎo)線的電納為： ， 則機(jī)械制造廠的線路損耗為： 同理，可以求出針織器材廠，織布廠，標(biāo)準(zhǔn)件廠，服裝廠，糧食加工場，汽水廠，化工廠各部分技術(shù)參數(shù)，如下表則綜上10KV線路所選架空線參數(shù)如下表所示：表21 10KV線路架空線參數(shù)序號負(fù)荷名稱線路狀況型號經(jīng)濟(jì)密度電阻值電抗值回數(shù)長度1機(jī)械制造廠232針織器材廠243織布廠154標(biāo)準(zhǔn)件廠265服裝廠186糧食加工廠187汽水廠