【正文】 臺數(shù)：在某些場所，對變壓器的備用系數(shù)要求較高，使得工程選配的變壓器容量大、臺數(shù)多。它的正確選定還涉及到變壓器材料消耗的銅鐵比，是影響優(yōu)化設計的重要因素。目前采用的鐵心直徑與級數(shù)范圍見表23。這主要為了使具有較精確的值，以便下一步計算出的高壓繞組匝數(shù)能符合電壓比較核時的要求。當分接的數(shù)目較多時，每個分接下都需要進行校核。 關于NOMEX紙的技術性能 NOMEX紙是美國杜邦公司的專利產(chǎn)品，它是一種芳香聚酰胺聚合物，發(fā)明于20世紀60年代。因此，用NOMEX紙制造的干式變壓器在潮濕的環(huán)境中仍能安全地工作。具體而言，鐵耗和銅耗所產(chǎn)生的熱量將首先使鐵心和繞組的溫度逐步升高。 ， ， （217） ， 式中，——鐵心及內(nèi)、外繞組的損耗，；，——鐵心及外繞組露在外面的散熱面，； ，——鐵心及內(nèi)、外繞組被遮蔽的散熱面，；，——鐵心及內(nèi)、外繞組被遮散熱面的散熱系數(shù)。 （222）式中 ——鐵心與內(nèi)繞組氣道內(nèi)，鐵心等效直徑的表面積，；——鐵心與內(nèi)繞組內(nèi)，內(nèi)繞組的表面積，；——內(nèi)、外繞組氣道內(nèi)，外繞組的表面積。對于用NOMEX紙制造的產(chǎn)品，還由于它利用了C級材料到H級產(chǎn)品之間的絕緣裕度。但真空澆注設備的價格比真空壓力浸漆設備價格要高出2倍，況且繞組在用環(huán)氧樹脂澆注時必須使用不銹鋼澆注模具，每套模具價格約在23萬元，批量系列生產(chǎn)需用幾十套不銹鋼模具，總價達近百萬元。一般而言，B相繞組散熱相對差些。 (2)因繞組熱點溫度額定值≤145 ℃，故額定熱點溫度與平均溫度之差≤25K。有外殼時屬兩級散熱，外殼內(nèi)空氣溫度比外殼外空氣溫度要高。Yyn0 聯(lián)結(jié)的干式變壓器的零序阻抗較大，故單相短路電流較Dyn11 聯(lián)結(jié)的干式變壓器的單相短路電流小。在新編干式變壓器IEC 標準草案中已考慮這一特殊試驗。在設計過程中，我基本上獨立完成了此次畢業(yè)設計所規(guī)定的任務，無論是從專業(yè)知識的掌握和運用，還是在實際問題的理解和解決上，都得到了很大的提高，這都為以后走上工作崗位做了充分的準備，并打下了堅實的基礎。而利用干變的過載能力，在考慮其備用容量時可予以壓縮；在確定備用臺數(shù)時亦可減少，這樣就可節(jié)省大量投資。對C2 級干式變壓器的熱沖擊特殊試驗，只是免去上述4 小時內(nèi)上升到 5 ℃177。但要注意干式變壓器零序磁通對結(jié)構(gòu)的影響。干式變壓器溫度計應按上述分析來整定保護溫度的值。如果一個繞組為鋁箔，另一個繞組為銅導線，則應分別計算每一繞組的值。B 級絕緣材料、F 級絕緣材料與H 級絕緣材料的參考溫度相應為100 ℃、120 ℃、145 ℃。 (12)在材料工藝質(zhì)量有所保證的條件下，H級OVDT類干式變壓器的局放水平與環(huán)氧澆注式大體相當。 T，則 初算每匝電壓： V低壓匝數(shù)： 取 16匝實際每匝電壓： V實際鐵心磁密： T下表31列出了各分接下的電壓、電流及匝數(shù)。 ①確定兩發(fā)熱體之間的溫差。但冷卻介質(zhì)為空氣，主要依靠輻射和對流來散熱。 4)為降低突發(fā)短路時的沖擊短路電流，線圈參數(shù)可設計為低X／R結(jié)構(gòu)。另外，NOMEX紙板還可承受較大的溫度梯度，過載能力較強，除了適合制造H級干式變壓器外，它還適用于制造散熱條件較差的SF6氣體絕緣變壓器以及對過載能力要求較高的電氣機車牽引變壓器等。 1）浸漬式。但考慮到制造和試驗的偏差，因此在設計計算時的電壓比容許偏差應比規(guī)定值小一半，以保留一定的裕度。而在設計時的最大磁密值的選擇是一項比較復雜的問題，它涉及到鐵心材料的特性、材料的用量、運行損耗和發(fā)熱、電勢波形、噪聲以及正常和故障運行方式的要求等多方面的因素。通常把多級矩形的幾何截面積與圓面積之比成為鐵心的空間填充系數(shù)，即： =（鐵心的實際幾何面積/鐵心外接圓面積） 1 （22）當鐵心級數(shù)愈多時，則填充系數(shù)愈高，這就意味著空間利用效果較好，漏磁也較少。 (2)變壓器制造企業(yè)環(huán)保方面：企業(yè)污染物排放滿足相應國家和地方法規(guī)標準。可按干式變壓器遭受雷電過電壓和操作過電壓的程度，中性點接地方式和過電壓保護裝置的型式來選擇，通常由用戶來提出。自冷時用AN表示，風冷時用AF來表示。 (2)按外殼分類：分為密封型、全封閉型、封閉型和非封閉型干式變壓器四類。1989 年我國第二次城網(wǎng)改造會議時, 國內(nèi)干式變壓器年產(chǎn)量只有2 000MVA , 到1995 年發(fā)展到6 000 MVA , 2000 年已達到17 000 MVA , 占配電變壓器產(chǎn)量的19 %。但是，由于我國人口眾多，按人均的裝機容量和年用電量方面，仍處于發(fā)展中國家的中等水平。為保證所設計零部件的可靠性，還應進行一定的試驗。1964年，第一臺環(huán)氧樹脂澆注的干式變壓器在德國誕生，這種干式變壓器易于批量生產(chǎn)，與早期的浸漬干式變壓器比較，優(yōu)點明顯，尤其是機械強度高，質(zhì)量穩(wěn)定性好，故很快推廣應用開來。 (1)按繞組分類：分為包封繞組的干式變壓器和非包封繞組的干式變壓器二類。冷卻介質(zhì)自然循環(huán)時，用字母N表示；冷卻介質(zhì)強迫循環(huán)時，用字母F表示。當海拔超過1000m時，超過部分以500m為一級，%，風冷干式變壓器繞組溫升限值每級降低5%。電壓等級（KV）工頻耐受電壓（有效值）（KV）雷電沖擊電壓（峰值）（KV） ⅠⅡ≦136101520353102028385070—204060759514540607595125170表13 絕緣水平 干式變壓器的環(huán)保標準 國家環(huán)保局在廣泛調(diào)研、論證、征求意見的基礎上，于2004年1月19日發(fā)布并開始實施干式變壓器的環(huán)保標準HBC21—2004《環(huán)保標志產(chǎn)品認證技術要求——干式電力變壓器》。所以表21中所推薦的值也并非一成不變的，在設計時還應根據(jù)產(chǎn)品的發(fā)展、材料的價格以及各廠的具體條件來選擇最優(yōu)的值。為了固定絕緣筒或內(nèi)部繞組，通常采用四個撐板，分別布置在主級和小級疊片組的外側(cè)。1/10*主分接按協(xié)議，但不低于上述1）、2）中的較小者其他分接 注 * 由于自耦變壓器及增壓變壓器的阻抗較小，因而會產(chǎn)生更小的偏差，故2）項不能適用 通常，電壓比較核可按下列程序進行； 眾所周知，根據(jù)變壓器并聯(lián)運行的要求，對并聯(lián)運行的變壓器之間的變比偏差要求是極嚴格的。此外，它還適用于溫升較高的場所，隨著NOMEX紙被應用于H級干式變壓器以及絕緣工藝的進步，H級干式變壓器的技術經(jīng)濟性能得到了大大提升。耐熱溫度高是NOMEX紙固有的特點，也是它最為突出的優(yōu)點之一。 1)高壓線圈可以是餅式、層式等多種結(jié)構(gòu)。許多計算方法是屬于專利技術，不可能公開發(fā)表。 ——取鐵心窗高與內(nèi)繞組電抗高的算術平均值，mm。，——包括繞組垂直氣道內(nèi)的全部表面積，但要除掉被撐條，撐板等所覆蓋的面積。 (10)從環(huán)保性能看，環(huán)氧澆注式與H級OVDT類二者均有成熟的餓技術去進行解決， 但各有其特點。 (2)負載損耗、繞組平均溫升允許值、短路2s 后繞組平均溫度允許值都與所選絕緣材料的耐熱等級有關。 ②t 包括開關重合閘后通流時間，因為重合閘相隔時間很短,繞組來不及散熱又通流加熱了。但要注意:起始繞組溫度較高時發(fā)生短路(時間控制在2s 內(nèi)) ，會引起預期運行壽命的降低。因此，Dyn11 聯(lián)結(jié)法在單相短路時的短路電流要比Yyn0 聯(lián)結(jié)法大。在上述熱沖擊后溫度降到25 ℃177。 合理利用干式變壓器的過載能力來節(jié)省投資[11] 干式變壓器的線圈采用薄絕緣結(jié)構(gòu) 因此比其它厚絕緣結(jié)構(gòu)的變壓器具有較強的短時過載能力，其過載能力與環(huán)境溫度、過載前的負載情況(起始負載)、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時間常數(shù)等因素有關，查閱其過負荷曲線可發(fā)現(xiàn)，干式變壓器具有較強過載能力。 但是由于知識的疏淺和涉獵有限，使得此次設計雖在基本性能指標上符合要求，但仍存在著不少問題，如：由于設計經(jīng)驗的不足，在某些參數(shù)的選擇上比較隨意，因而對整個結(jié)果有一定的影響；還有在設計時，沒有充分考慮到變壓器的工藝方面的問題，有可能造成整個工藝結(jié)構(gòu)的不合理。特別是設置在居民住宅樓首層的變配電室，嘈聲和發(fā)熱對居民的日常生活會造成一定的影響，在選用干式變壓器時，應采用低噪(250OkVA 以下配電變壓器噪聲控制在50dB 以內(nèi))、節(jié)能(空載損耗比普通變壓器降低達25 )的干式變壓器使變配電室中嘈聲和發(fā)熱兩個較突出問題得到初步的解決。C1 級干式變壓器可在 25 ℃下運輸及貯存。一般吹風冷卻只在急救負載下才采用。 (4)當外圍溫度自然變化值達40 ℃時，這是允許的。從這個規(guī)定來看，電流密度的選取，是使高壓繞組的平均溫升越接近低壓繞組的平均溫升越好。此生產(chǎn)工藝要比環(huán)氧樹脂澆注工藝簡單，產(chǎn)品制造時間短，消耗電能少，且能可靠地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 (4)OVDT類產(chǎn)品的繞組修理比較容易。 （223） ⑤鐵心及內(nèi)、外繞組的最終溫升。 ④系數(shù)，的計算方法。這就叫做熱平衡狀態(tài)。 用NOMEX紙做原料的H級干式變壓器 (1)真空壓力浸漬式 （VPI） VPI H級干式變壓器是在原有的浸漬式干式變壓器的基礎上發(fā)展起來的，由于采用了全新的真空壓力浸漬工藝，大大增加了產(chǎn)品的防潮性能與耐電強度。 (1)電氣性能。 (2)軸向尺寸的計算 式中 ——帶絕緣導線寬度； ——沿軸向?qū)w的總根數(shù)。5%或更多的分接頭，所以要對各分接位置的匝數(shù)分別進行計算，其一般步驟為： (1)先計算出額定相電壓及各分接位置時的相電壓； (2)按下式求出高壓繞組最小分接位置時的匝數(shù)，即 → 湊成整數(shù)匝 （29）式中 ——高壓繞組最小分接位置時的相電壓， V； ——按式（26）算出的每匝電壓。 鐵軛截面和形狀的選擇 鐵軛的截面形狀有外接圓多級矩形、矩形、正T形、正多級T形、倒T形、倒多級T形以及多級橢圓形截面等，對于大、中容量以及大多數(shù)小容量變壓器，為了使磁通分布均勻以及化簡工藝，鐵軛和鐵心一樣，也都采用外接圓多級矩形，這時二者的截面積取得一致。上式表明，對絕緣等級相同，結(jié)構(gòu)相似的變壓器，其鐵心直徑與每柱容量的1/4次方成比例。 (2)可適當減小變壓器容量：充分考慮某些設備短時沖擊過負荷的可能性，盡量利用干式變壓器的較強過載能力而減小變壓器容量；對某些不均勻負荷的場所，可充分利用其過載能力，適當減小變壓器容量，使其主運行時間處于滿載或短時過載。負載損耗、阻抗電壓、短路阻抗的參考溫度等于繞組的溫升限值加上20℃。目前，常見的是B級、F級、H級干式變壓器。 (2)當場地較小時，如果技術經(jīng)濟指標合理，應選用干式電力變壓器。因為油浸式變壓器一旦出現(xiàn)內(nèi)部故障，極易引燃變壓器油，產(chǎn)生爆炸，導致變壓器油外溢和飛濺，進而引發(fā)更大的事故。 畢業(yè)論文（設計）10KV干式變壓器設計學 生 姓 名： 指導教師： 合作指導教師： 專業(yè)名稱： 電氣自動化技術 所在學院： 職業(yè)技術學院 2013 年 5月目 錄摘 要………………………………………..……………………………………….…..I第1章 概述…………………………………………………………………………… ....1 干式變壓器的發(fā)展及前景……………………………………………………....1 干式變壓器的應用場合…………………………………………………………2 干式變壓器的