【正文】 圖漏磁鏈法的各磁勢及計算 負載損耗 一次側(cè)繞組平均直徑DP1,導線截面積SH,匝數(shù)為W1,則一次側(cè)繞組電阻 (446)式中,SH:一次側(cè)導線截面積mm2。DP1:一次側(cè)繞組平均直徑,m。:電阻系數(shù)。銅導線電阻系數(shù)75℃=?二次繞組平均直徑Dp2,導線截住面積SL,匝數(shù)W2,則二次側(cè)繞組電阻 電阻損耗 銅材繞組的渦流損耗系數(shù) (447)鋁材繞組的渦流損耗系數(shù) (448)單根導線截面積A以mm2為單位,ρ1為縱向漏磁洛氏系數(shù)。a——導線的徑向尺寸。b——導線的軸向尺寸。m——線段的徑向?qū)Ь€數(shù)。n——繞組軸向?qū)w數(shù)?負載損耗 PK≤標準值(或設計值)如果溫度不是以75為基準,則應按下式折算式(447)和(448)的常數(shù)項?銅線 鋁線 式中,θ為需要折算導的溫度值?若繞組的導線截面積是圓形,則式(447)和(448)變?yōu)?銅線) (鋁線) 式中,d為導線直徑,mm? 溫升計算表419 干式電力變壓器繞組溫升數(shù)據(jù)繞組絕緣等級繞組絕緣的溫升限制(K)溫升計算(oC)溫升試驗時繞組溫度規(guī)定值(oC)參考溫度(oC)無外殼有外殼B80757010080F1009590120120H125120115145145 層式繞組溫升計算樹脂絕緣干式電力變壓器的高壓繞組多采用分段層式繞組,計算時同于層式繞組?對于層式繞組的溫升計算過程和方法于餅式繞組基本相同?(1) 外繞組表面積計算外繞組外表面積(裸露部分面積): ,m2 (449)外繞組(非裸露部分面積)內(nèi)表面積: ,m2 (450)式中 ――套有繞組的鐵心柱數(shù),一般三相=3,單相=2。――外繞組外半徑,mm。――外繞組電抗高度,mm。――外繞組非裸露部分(內(nèi)表面積中間氣道處與空氣接觸表面)的半徑,mm。――沿圓均勻分布的撐條數(shù)。――撐條寬度,mm。一般=15mm,如不設撐條時,則式(450)中?(2) 內(nèi)繞組表面積計算內(nèi)繞組各表面均為非裸露部分的表面積,按下式計算? ,m2 (451)式中 ??――同式(450)的說明。 ――內(nèi)繞組電抗高度,mm 。――內(nèi)繞組各表面(包括內(nèi)?中?外各與空氣接觸表面)的半徑,mm ?(3) 繞組軸向氣道有效散熱系數(shù) (452)式中 ――軸向氣道寬度,mm。――電抗高度,mm ?(4) 繞組單位熱負荷外繞組有效散熱面積: (453)內(nèi)繞組有效散熱面積:外繞組:,W/m2 (454)內(nèi)繞組:,W/m2 (455)式中 ,――外繞組?內(nèi)繞組電阻損耗(參考溫度時),W。――由參考溫度換算到溫升試驗時繞組溫度的系數(shù),見表419。――外繞組外表面積,m2,按式(449)計算。――外繞組內(nèi)表面積,m2,按式(450)計算。――內(nèi)繞組表面積,m2,按式(451)計算。,――外繞組及內(nèi)繞組軸向氣道有效散熱系數(shù)?(5)繞組溫升計算對于樹脂絕緣干式電力變壓器,其損耗產(chǎn)生的熱量是靠熱傳導,對流和輻射散于周圍冷卻介質(zhì)中?由于繞組結(jié)構型式的不同,繞組溫升計算也不盡相同,而且在很大程度上依賴于實驗和經(jīng)驗,通常 (456)式中 ,―― 經(jīng)驗系數(shù),與工藝及所采用的材料有關,根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,對低壓繞組按式(451)計算面積。在所有表面均與里面氣道接觸時=。高壓繞組采用分段層式繞組,故只有豎直氣道,當繞組中設有豎直氣道時,則有兩個軸向散熱面,=。若外繞組有三個以上的散熱面時,其中只有一個外表面與外部空氣直接接觸,而其余為內(nèi)表面及繞組層間氣道與里面氣道接觸時=,=。――繞組散熱面單位熱負荷,W/m2。――折算到參考溫度下的繞組損耗,W。――繞組的有效散熱面積,m2? 餅式繞組溫升計算干式電力變壓器繞組為發(fā)熱體的主要構成部分?浸漬式干式電力變壓器與油浸式變壓器的繞組結(jié)構型式相同,即采用連續(xù)式和螺旋式?樹脂絕緣干式電力變壓器,由于結(jié)構上的需要而采用了分段層式和類似螺旋式繞組?為了滿足繞組表面包封的需要,而取消輻向氣道的螺旋式繞組稱為類似螺旋式?(1).繞組表面積計算餅式繞組外表面積: ,m2 (457) 餅式繞組內(nèi)表面積: ,m2 (458) 餅式繞組水平氣道的面積: ,m2 (459) 式中 ―― 三相=3,單相=2。 ,―― 繞組外?內(nèi)半徑,mm。 ――繞組導線中高度, ,mm ――繞線段數(shù)(對于螺旋式 =螺旋股數(shù)匝數(shù))。 ――帶絕緣導線的每根高度,mm。 ――沿圓周均勻放置的撐條或墊塊數(shù)。――墊塊高度,內(nèi)繞組=30或40mm。外繞組=40或50mm。――撐條寬度,當=30時,=18mm。當=40,50時,=25mm。 ――繞組輻向尺寸,mm?(2) 繞組軸向氣道有效散熱系數(shù)計算干式電力變壓器的外繞組直接裸露于周圍空氣中,故其有效散熱系數(shù),而其他內(nèi)部的散熱面(含外繞組內(nèi)表面,內(nèi)繞組外表面,內(nèi)表面)均應分別按式(452)求出有效散熱系數(shù)?(3) 餅式繞組水平氣道有效散熱系數(shù)計算 餅式繞組水平氣道兩側(cè)散熱表面的散熱系數(shù)決定于輻向氣道高度和輻向尺寸?水平氣道上下兩面的有效散熱系數(shù)可按下式計算?內(nèi)部繞組表面有效散熱系數(shù): (460)外部繞組表面有效散熱系數(shù): (461)式中 ,――分別為外?內(nèi)繞組的段間氣道平均高度,mm。,――分別為外?內(nèi)繞組的輻向尺寸,mm?(4) 繞組單位熱負載外繞組有效散熱面積:內(nèi)繞組有效散熱面積:外繞組:,W/m3 (462)內(nèi)繞組:,W/m3 (463)式中 ―― 由參考溫度換算到溫升試驗時繞組溫度的系數(shù),如表419所示。?――繞組電阻損耗及附加損耗,W,均折算到參考溫度。?――內(nèi)外繞組的外表面積,m2,分別按式(457)計算。?――內(nèi)外繞組的內(nèi)表面積,m2,分別按式(458)計算。?――內(nèi)外繞組水平氣道中面積,按式(459)計算。――外繞組內(nèi)表面氣道有效散熱系數(shù),按式(452)計算。?――內(nèi)繞組的外及內(nèi)表面氣道有效散熱系數(shù),按式(452)計算。――外繞組水平氣道有效散熱系數(shù),按式(460)計算。――內(nèi)繞組水平氣道有效散熱系數(shù),按式(461)計算?(5)繞組溫升計算外繞組: 內(nèi)繞組: 配電變壓器設計實例 產(chǎn)品型號:SG10100/10(1) 技術條件 容量:100kVA 電壓比: 10177。5%/ 頻率:50Hz 聯(lián)接組:Yyn0 短路阻抗:4% 負載損耗(145℃):2160 w 空載損耗:405 w 空載電流:% 其他:符合GB1094,GB6450(2). 鐵心計算 鐵心直徑根據(jù)經(jīng)驗公式D=K*(P柱)1/4計算可得D=￠155mm?,角重G1 =?硅鋼片牌號30Q120,? 鐵心重量:心柱重=3*510***104=鐵軛重=4*345***104=角重=總重=空載損耗=** =空載電流:無功分量:Ior=*(*+6*21/2** )/(100*10)=%有功分量:Ioa=(10*100)=%空載電流:I0 =(+)1/2=%(3) 繞組計算 高壓 低壓容量(kVA) 100 100聯(lián)結(jié)組 Y y匝電壓(V/匝) 電壓(V) 10500 10000 9500 4006062 5774 5485 231電流(A) 繞組匝數(shù) 1050(50)1000(50)950 40段號段數(shù) 上段 1*81=81 下段 1*81=81 2*20=40(分段圓筒式) 1*78=78 1*78=78 (雙層圓筒式) 2*75=150 2*75=1503*72=216 3*72=216 7層 525 匝 7層 525 匝 線規(guī) (NomexR紙紙包絕緣) **(2根軸向并聯(lián))截面(mm2) 2*=電密(A/mm2) 平均匝長(m) 總長(m) () +145℃電阻(Ω) 導線重(kg) 層間電壓:81*2*= V 層間電壓:20*2*=231 V層絕緣用: 層絕緣用: 輻向 輻向 (*7+6*4*)*≌18 (*2+2*)*≌ 軸向 軸向 第七層:*82*=168+10+168≌346 *2*21*≌379第六層:*79*=162+22+162≌346 繞組電抗高度:第五層:*76*=156+34+156≌346 *2=第一層:*73*=150+46+150≌346繞組電抗高度: =窗高:346+164=510 (Hw) 379+131=510 (Hw)(4).絕緣半徑計算 (鐵心直徑/2) (+) 88 (低壓繞組幅向)973 (36) 115(36 低壓到高壓繞組距離)13318 142 (高壓繞組幅向)151230243345(Mo)(5).短路阻抗計算()*+36+(+)/2=(+)*= ()*漏磁面積:∑D= 平均電抗高度:Hk=(+)/2/10= 洛氏系數(shù):ρ=: K= *50**40***電抗分量:Ux= **106 =% 電阻分量:Ua=1740/1000=%短路阻抗:Uk=(+)1/2=%(6).損耗計算 (145℃)電阻損耗:高壓:3I2R=1029