【導(dǎo)讀】在現(xiàn)代化的工業(yè)企業(yè)中，廣泛地采用電力作為能源。將交流電轉(zhuǎn)化為直流電就需要整流裝置，整流。有較深遠的意義。具有實際應(yīng)用價值的整流變壓器。直流電源，整流變壓器，實際工程參數(shù)，設(shè)計.

　　

【正文】 式（ ） 匝。匝，取整為 ????N 式（ ） 驗算電壓誤差范圍不得大于 %? ，即在高壓繞組額定分接處為 %%%10 44 ???? 式（ ） 高壓繞組（ +5%）分接處為 %%%10500 ???? 式（ ） 高壓繞組（ 5%）分接處為 %%%9500 ???? 式（ ） 當(dāng)繞組匝數(shù)確定后繞組尺寸直接與電磁線規(guī)格和繞組排布等有關(guān)，同時又與阻抗電壓、溫升、損耗、機械力等有關(guān)。所以電磁線的選擇、繞組排布都要注意滿足阻抗電壓等要求。一般需多次調(diào)整其線規(guī)和繞組排布，才能滿足要求。它們的最終確定，應(yīng)在保證阻抗電壓在允許的范圍內(nèi)，其溫升、損耗不超過標(biāo)準(zhǔn)值的前提下，做 到結(jié)構(gòu)合理，用料最省。 電磁線選擇 按高低壓電流大小選用標(biāo)準(zhǔn)線規(guī)。電流密度為 AIJ ?? ，對于鋁線一般為 ～ ,對銅線一般為 3～ A/mm2。但是，根據(jù)國標(biāo) 《變壓器承受短路能力》對熱穩(wěn)定的規(guī)定，繞組設(shè)計 22 經(jīng)計算所得的導(dǎo)線電流密度，不得超過表 所規(guī)定的數(shù)值。 表 電流密度的檢驗值 變壓器阻抗電壓（ %） 4 允許電流密度 /（ A/mm2） 鋁線 銅線 5 這樣求 得高壓繞組導(dǎo)線截面積 S1 2111 245120 mmJIS ??? ? 式（ ） 得到導(dǎo)線截面積 1S 后，從表 中查得最接近的規(guī)格的截面積 21 mmA ? 。因此，高壓繞組導(dǎo)線為 玻璃絲包 扁線為 SBQB 系列 。此時電流密度 2111 / mmAAIJ ??? ? 。 低壓繞組： 2222 mmJIS ??? ? 式（ ） 從表 中選得低壓導(dǎo)線為 系列（ 六 根并繞），其 截 面 積 22 9 mmA ??? ， 電 流 密 度2222 / mmAAIJ ??? ? 表 導(dǎo)線規(guī)格 b/mm a/mm 0 4 4 4 4 4 4 b/mm 繞組設(shè)計 23 a/mm 0 0 0 0 0 0 0 0 4 6 4 4 4 4 4 注：此表僅為導(dǎo)線規(guī)格的一部分參考值。 線圈的排布和尺寸確定 線圈和排列 ① 整流變壓器的線圈形式，一般小型產(chǎn)品為圓筒式，中 、 大型產(chǎn)品為 餅 式。對帶有串聯(lián)變壓器的有載調(diào)壓方式的整流變 壓器，其二次線圈通常采用“ 8”字線圈結(jié)構(gòu) ② 線圈排列：整流變壓器的線圈排列（交迭式排列用的比較少），對小型產(chǎn)品，它和電力變壓器一樣，為了考慮內(nèi)線圈至鐵心柱的絕緣 簡化，常將二次低壓線圈放在內(nèi)部靠近鐵心柱，高壓線圈放在外部，如 圖 所示： 圖 線圈排列方式 中大型整流變壓器的二次電流往往很大，特別是整流電路，如雙反星形帶 平衡電抗器整流電路的二次線圈有兩組或者更多組數(shù)（支路數(shù)），常將二 次低壓線圈排列在外部，一次側(cè)線圈排列在內(nèi)部。當(dāng)整流變壓器的 調(diào)壓范圍較大時，常另設(shè)一個調(diào)壓線圈，此調(diào)壓線圈放在最里面（靠著鐵心掛），一次高壓線圈（或高壓基本線圈）放在中間，二次低壓線圈在最外面，這樣，在調(diào)節(jié)調(diào)壓線圈分接頭的時候，高，低壓間主空道基本不變，故對阻抗的變二次低壓線圈 一次高壓線圈 鐵 心 柱 一次高壓線圈 二次低壓線圈 鐵 心 柱 b)中型 a)小型 鐵 心 柱 調(diào)壓線圈 一次高壓線圈 二次低壓線圈 c)大型 繞組設(shè)計 24 化影響比較小。如有些整流變壓器設(shè)移相線圈的時候，此移相線圈放在一次高壓基本線圈的里面。 整流變壓器二次線圈在每個鐵心柱都兩個及以上支路時，為使二次線圈沒支路對一次線圈的均對稱，以達到每支路線圈對一次線 圈的阻抗接近相等，這就要求二次線圈各支路必須交織或交錯排列，如 圖 所示： 圖 二次線圈兩支路的典型排列 根據(jù)設(shè)計參數(shù)的要求，在該設(shè)計中線圈的排列形式為圖 中圖 b 的方式。而對整流變壓器二次線圈的排列形式為圖 中的圖 b 的方式。 線圈的排布 低壓（內(nèi)線圈）為雙層層式，高壓（外線圈）為多層式。 線圈尺寸的確定 ① 高、低壓繞組每層匝數(shù) 線圈的幾何尺寸主要是由 阻抗電壓 計算確定的。當(dāng)頻率、匝數(shù)、電流、每匝電壓等確定后，電抗的大小與線圈的高度和線圈的輻向尺寸有關(guān)。這樣，就有兩個未知數(shù)，故不能一次就確定出線圈的幾何尺寸， 往往都是假設(shè)一種線圈幾何尺寸進行電抗計算，以后再進行反復(fù)調(diào)整。 高壓線圈曾數(shù)和每層匝數(shù)的確定，已知線圈的匝數(shù) 1N =359，377， 341 匝，導(dǎo)線直徑 mmmm ?? ，即可布置線圈的曾數(shù)和每層的匝數(shù)。線圈的曾數(shù)與每層的匝數(shù)相乘的積，應(yīng)等于或略大于最大分接電壓的匝數(shù)，即確定每層線圈的匝數(shù)。 高壓 匝421 ?cN ，共有 9 層，每層 42 匝，即 9 42=378 匝。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a)圓筒式 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ b)圓筒式或餅式 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ c)雙餅式 繞組設(shè)計 25 低壓 ?cN ，有 2 層，即 2 =23 匝。 ② 不連端線圈在內(nèi)的實高（幾何高） 不換位時）()1( 1 hbnNH c ????? 換位時）(b)1( 1 hbnNH c ?????? 式 （ ） 式中 b—— 導(dǎo)線連絕緣的寬度； h? —— 軸向繞制裕度（見表 ） ?1n —— 沿線圈軸向并饒根數(shù)。 高壓 : .335,)142()1( 11 mmmmhbnNH c 取整為?????????? 低壓 ：mmhbbnNH c 4 6 )()1( 22 ???????????? (一次換位 )。 ③ 線圈有效高 bnHH ???? 1 （計算阻抗電壓及散熱面用） 式 （ ） 即低壓 : mmbnHH ??????? 高壓 : mmbnHH ??????? 表 層式線圈繞制裕度表 類別 裕度 10kV 線圈 35kV 線圈 紙包扁線 漆包圓線 紙包圓線 漆包圓線 紙包圓線 單根繞 并饒 輻向 7%～ 8% 8%～10% 12%～ 15% 15%～18% 3%～ 6% 4%～ 7% 軸向 0～ 1% 2%～ 3% %～% 2%～ 3% %～% %～% ④ 層數(shù) cNNN?? 式（ ） 即低壓 : 層22 ??N 高壓 : 91 ??N 層 繞組設(shè)計 26 ⑤ 層間最 大工作電壓 ctc NeU 2? 式（ ） 低壓： VNeU ctc 22 ????? 高壓： VNeU ctc 11 ????? ⑥ 絕緣選擇 用厚度為 mm 電纜紙絕緣，其張數(shù)按 Uc的大小確定，由表 選取。本列低壓繞組用 3 張 電纜紙，高壓用 6 張 電纜紙。 表 層式線圈層間絕緣 層間最大工作電壓 /V 500V 及以下 501～ 1300 1301～ 1800 1801～ 2300 2301～ 2800 2801～ 3300 3301～ 3800 3801～ 4300 4301～ 4800 電纜紙張數(shù) 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 3 4 6 7 9 10 12 13 14 ⑦ 線圈幅向尺寸 a 為導(dǎo)線計算厚度與層數(shù)乘積加上層間絕緣總厚度，再加上輻向繞制裕度并湊成 的倍數(shù)。 低壓： mma ??????? 高壓分兩段：內(nèi) 2 層，外 7 層 mma ?????? mma ?????? 內(nèi)部層數(shù)： 匝8424211 ???N 外部層數(shù)： 匝29474212 ???N ，（ +5%分接電壓） 計算電抗電壓時： 匝2 7 6182 9 4181212 ?????? NN 高低壓間絕緣距離 高低壓間絕緣距離 b0 按電壓等級確定，由表 得：10,9 40 ?? bb 表 高壓繞組主絕緣尺寸 電壓等級/kV ≤ 10 15 35 ≤ 15 35 繞組形式 層 式 連 續(xù) 式 繞組設(shè)計 27 聯(lián)結(jié)法 Y D Y D Y D Y或D Y 或D 尺 寸 /mm 0b 9 13 27 16 27 1? 3 4 4 1b 0 0 15~13 6 15~13 2b 10 8~10 8~10 1h 20 30 70(65) 35 65 3h 8 18 48(43) 20 50 3? 2 2 2 0 3 4b 8 12 12 15 20 27 17 27 4? 0 2 0 2 0 3 3 3 絕緣半徑 在計算導(dǎo) 線重量、線圈電阻、阻抗電壓、繞組散熱面積和確定鐵心尺寸時，都需要繞組各部分的半徑數(shù)值。線圈各部分的半徑計算如 330mmD? —— 鐵心直徑 165m m33021D21r ???? —— 鐵心半徑 —低壓繞組內(nèi)半徑— （包括低壓紙筒厚），是低壓線圈套裝裕度—低壓繞組至鐵心距離— 5m 5m 121 1 ???????? 5 m 22124 ????? —— 低壓繞組外半徑 5m 221212122 ??????? —— 低壓繞組外部線層的外半徑 5m 20222p ???? —— 低壓繞組平均半徑 927a 320 ??????? —— 高低壓間的絕緣距離 201m 024op ????? —— 主漏磁通道平均半徑 5 m 224 ??????? —— 絕緣紙筒的內(nèi)半徑 5 m 311 ?????? ? —— 高壓繞組內(nèi)半徑 繞組設(shè)計 28 14mma11 ? —— 高壓繞組內(nèi)部線層的厚度 5 m 111112 ????? —— 高壓繞組內(nèi)線段外半徑 4mma10 ? —— 高壓繞組層間的油隙 5m 101210p ????? —— 高壓繞組層間油隙的平均半徑 5 m 101213 ????? —— 高壓繞組外線段內(nèi)半徑 45mma12 ? —— 高壓繞組外部線層的厚度 6 3 m m45414aaaa 1210111 ??????? —— 高壓繞組的總厚度 237m 1111p ????? —— 高壓繞組的平均半徑 2 6 8 .5 m m452 2 3 .5arr 121314 ????? —— 高壓繞組外部線層的外半徑 5 3 7 m 141 ???? —— 高壓繞組外半徑 10b4? — — 相間距離 5 4 7 m m105 3 7bDM 410 ????? —— 兩鐵心柱間距離 高、低壓繞組的平均匝長及總長 ① 內(nèi)線段的平均匝長 低壓： 1 4 6 )(10)a2r(l 3322121 ???????? ?? ?? 式（ ） 高 壓 ： 3 3 5 )(10)a2r(l 33111111 ???????? ?? ?? 式（ ） ② 外線段的平均匝長 低壓：低壓因沒有外線層，故 21l 即是低壓繞組平均匝長。 高壓： 5 4 5 (10)a2r(l 33121312 ????????