【導(dǎo)讀】工作及取得的研究成果；得其他教育機構(gòu)的學位而使用過的材料；1掌握變壓器得性能及應(yīng)用；3了解分析低壓油浸式變壓器結(jié)構(gòu)及特征；4分析、掌握低壓油浸式變壓器的鐵心、繞組的結(jié)構(gòu)及其材料得選則；6完成低壓油浸式變壓器的電磁設(shè)計；

　　

【正文】 ??? ?? 44．高壓線圈 電阻 ???????? ?? 66222 ALR ? 45．低壓線圈中的電阻損耗 ?? 2121 3 RIPCu ? 3 =6588W 46．高壓線圈中的電阻損耗 ?? 2222 3 RIPCu ? 30. 24597 = 低壓油浸式變壓器設(shè)計 27 47．高低壓線圈中的附加損耗（包括導(dǎo)線中渦流損耗及油箱等鋼結(jié)構(gòu)中的雜散損耗） ?? fCuf KPP 11 65888%=527W ?? fCuf KPP 22 8%=787W 式中 fK－附加損耗占電阻損耗的百分數(shù)， ?fK8% 48．低壓引線中的損耗 yCue KPP 11 ?=65883%= [12] 49．高壓引線中的損耗 yCue KPP 11 ?=1%= [12] 式中 yK— 三相引線損耗占對應(yīng)電壓等級的百分數(shù)，低壓取 3％，高壓取 1％ 50．高低壓引線中的總損耗 ??? 21 eee PPP +＝ 296W 51．短路損耗 ?????? effCuCuK PPPPPP 2121 6588++527+787+296= 52．總的銅重 kgGGGGG eecucucu %% ??????????? 短路電壓的計算 53．短路電壓的有功分量 % ???? SPU Ka 54．短路電壓的無功分量 （ 1）漏磁間隙的折合面積 ?????????????????????? 222222221112121212222111 )()(33 wwrawwrararaaraaD 3 ? + 3 ? ++ 2)137( + 2)325200( = 低壓油浸式變壓器設(shè)計 28 式中 1w? — 低壓線圈里線圈的匝數(shù)； 2w? — 高壓線圈外線圈的匝數(shù)； （ 2）平均電抗高度 mlll ppp 66 68 653 518 21 ????? 式中 1pl— 低壓線圈電抗高度 (m), ??? 111 ep hll = 2pl— 高壓線圈電抗高度 (m), ??? 222 ep hll = （ 3）羅果夫斯基系數(shù) 2121 ????????? ??pR laaak （ 4）電抗電壓（即短路電壓的無功分量） 對 f=50 赫茲的變壓器 % 4411 ??? ??????? ? RpBPklu DWIu 55．短路電壓 % 2222 ????? paK uuu 鐵心幾何尺寸的最后確定 56．鐵柱截面上各級硅鋼片的寬度 2601?a 2452 ?a 2253?a 2054 ?a 1755?a 1456 ?a 1107 ?a 658?a 57．鐵柱截面上各級硅鋼片的厚度 381?b 192?b 183?b 134?b 155?b 116?b 97?b 88?b 58．階梯形的總截面積 28877665544332211 0 5 3 9 )(2 mbabababababababaA c ?????????? 低壓油浸式變壓器設(shè)計 29 59．鐵柱的有效截面積 ??? cFec AKA = ㎡ FeK — 壓裝系數(shù)（鐵柱有效截面積對階梯形面積的比值），對不涂漆的冷軋片為； 60．鐵軛的 總截面積（初步值） ??? cjj AKA = ㎡ 式中 jK— 鐵軛放大系 數(shù)，當鐵軛截面為矩形時，jK取 61．鐵軛厚度 ???????? )(2 8765432 bbbbbbbb j ㎡ 62．鐵軛高度 mbAhjjj 205 ???? 63．鐵軛的總截面積（最后值） ??? jjj hbA ＝ ㎡ 64．鐵軛的有效截面積（最后值） ??? Fejj KAA ＝ ㎡ 65．鐵柱長度（窗高） ??? 022 2lllc +2 ＝ 66．鐵柱上的硅鋼片重 ?? Feccc rlcAG 3 310 = ㎏ 式中 Fer — 硅鋼片 的密度 ，對于冷軋片為 310 ㎏ / 3m 67．鐵軛上的硅鋼片重 （ 1）在最外面鐵柱中心線之間的部分 ??? Fejj rCAcG )1(239。 22310 = ㎏ （ 2）鐵軛四角 ???? Fecjj rAhG 2 2310 = ㎏ 低壓油浸式變壓器設(shè)計 30 （ 3）鐵軛總重 ?????? jjj GGG += ㎏ 68．整臺變壓器的硅鋼片重 ??? jcFe GGG += ㎏ 空載損耗的計算 69．磁通密度的最后值 ??cBc fAuB ??? ??jccj AABB ?? 70．硅鋼片的單位損耗 根 據(jù) cB 、jB值及硅鋼片牌號由表 查得 cp = W/㎏及jp= W/㎏ 71．空載損耗 ??????? ????????? jjjcjcp pGGpGGKP )2()2(00 ? ?????? ?????? )2 ()2 ＝ 式中 0pK— 空載損耗附加系數(shù)，冷軋鋼片鐵心取 ?0pK。 空載電流的計算 根據(jù)硅鋼片的牌號，由表查得： 在鐵柱中 ?cq ㎏ 在鐵軛中 ?jq ㎏ 在空氣隙處 ?3q 73．激磁功率 ????????? ???? 2 jccc GGqQ (+ )= 低壓油浸式變壓器設(shè)計 31 ????????? ????? 2 jjjj GGqQ (+ )= ?? cAqQ 33 7 7410 = ???? 3 jcx ++= 74．空載電流的有功部分 AmUPI a 100 ????? ASPi a 00 ???? 75．空載電流的無功部分 AmU QKI xp 1100 ?????? ASQKi xp ????? 式中 10K 為激磁電流附加系數(shù)，對冷軋片 10K ＝ 。 76．空載電流 AIII pao 222020 ????? % 629 222020 ????? pao iii 77．效率 ?????????? ??? ??? %100101 6 0 PPS PPKK? %99 % 0361020 00 0361 3 ???????? ??? ?? 油浸式變壓器溫升計算 78．油箱高 ????? hhlH jcB 2 +2 +＝ h? — 取 低壓油浸式變壓器設(shè)計 32 79．油箱長 ??????? LDCA 22 2++= 80．油箱寬 ?????? BDB 2 += 81．箱蓋的散熱面積 ????? BBABA G )(4 2? 2? +()= ㎡ 箱蓋有效散熱面積 ??? GG AA = ㎡ 82．油箱箱壁散熱面積 ? ? ????? BB HBBAA ?)(2 ? ? 9 9 5 5 )(2 ???? ?㎡ 83．油箱總有效散熱面積 ????? 8PBGK SAAA ++8= ㎡ 選用中心距為 1m的散熱器 8 組、 13 片、每組散熱面積 PS ＝ ㎡ 84．箱壁的單位面積散熱量 360 ????? KKB A PPq W/㎡ 85．油對周圍空氣的平均溫升 由表查得 CB ?35?? 86．最上層油溫升 ???? ??? BB a x 35+= C? 式中 ?? — 油面最高溫升 修正量， C??? ~? 87．高壓線圈的單位面積散熱量 （ 1）高壓線圈的散熱面積 ?????????? 22222222202 2)( lbnclDDDcA kk? 3? (2+2+)555238= ㎡ （ 2）高壓線圈的單位面積散熱量 低壓油浸式變壓器設(shè)計 33 mWA Pq Cu / 0222 ???? 88．高壓線圈的平均溫升 ??? BB ??? 22 35+= C? 式中 B2? — 高壓線圈對油的平均溫升。由表查出為 C? 。 89．低壓線圈的單位面積散熱量 （ 1）低壓線圈的散熱面積 ??????????????? 111111111101 3)2( lbnclDDDDcA kk? 3? (+2+2+ 2)38= ㎡ （ 2）低壓線圈的單位面積散熱量 20111 / mWA Pq Cu ???? 90．低壓線圈的平均溫升 ??? BB ??? 11 35+21= C?56 式中 B1? — 低壓線圈對油的平均溫升。由表查出為 C?21 低壓油浸式變壓器設(shè)計 34 結(jié)束語 經(jīng)過 幾個月 的努力，從任務(wù)書的下達，到相關(guān)資料的查詢搜索，再經(jīng)過設(shè)計方案的確定，最后在說明書撰寫，我的畢業(yè)設(shè)計 —— S9 2021KVA/10KV 低壓 油浸式變壓器設(shè)計，即將接近尾聲！ 這 次畢業(yè)設(shè)計的課題其實是各大變壓器廠已經(jīng)生產(chǎn)設(shè)計出來的成品，但并不否定這次畢業(yè)設(shè)計的意義。這次畢業(yè)設(shè)計的目的并不是要去制造產(chǎn)品，而是在設(shè)計的過程中去加深對電機專業(yè)課程的理解和運用，力爭在原有的產(chǎn)品上有所改進和優(yōu)化。 在本次設(shè)計中，我通過對變壓器各方面知識的綜合運用，并且認真的翻閱了與變壓器設(shè)計相關(guān)的各類書籍，同時還在劉 金澤老師的精心指導(dǎo)下，圓滿完成了次設(shè)計任務(wù)，本人在設(shè)計中也獲得了不少的體會，下面就讓 我來說下在電力變壓器設(shè)計中幾個需要注意的地方 ： 第一、高低壓繞組中相電流、相電壓、線電流、線電壓之間的計算 本變壓器的連結(jié)組別是 Yyn0，也就是說高壓繞組為“ Y”連接，其相電流2?I等于線電流 1I ，其相電壓2?U為高壓繞組的電壓 2U 除以 3 ；而低壓繞組為“ Yn0”聯(lián)結(jié)，其相電流1?I等于線電流 1I ，其相電壓1?U為低壓繞組的線電壓 1U 除以 3 。 第二、鐵心材料及其鐵心基本尺寸、結(jié)構(gòu)、形式的計算與選擇 硅鋼片是制造變壓器的關(guān)鍵材料之一，它的性能直接關(guān)系到變壓器的性能和幾何尺寸。所以必須首先明確硅鋼片的性能，然后依次在確定鐵 心柱直徑、截面積和鐵軛截面積，至于鐵心的全部尺寸，待完成繞組計算后才能確定。 本變壓器為“ S9”系列變壓器，由于“ S9”系列是低損耗系列的變壓器，所以鐵心的導(dǎo)磁材料采用優(yōu)質(zhì) DQ147— 30（為 毫米厚）型號的冷軋晶粒取向硅鋼片，這樣就能大大降低損耗。 在確定鐵心直徑 d時要注意：如果鐵心直徑選得過大時，鐵重增大，而用銅量減少，變壓器成矮胖形；鐵心直徑選得過小時，則會得到相反得結(jié)果。如果鐵心直徑取得合適，則在符合其性能參數(shù)（阻抗電壓、負載損耗、空載電流、空載損耗等）和制造簡單的情況下，可做到用銅、用鐵量最少 。鐵心直徑 d選定后，就可求出在此直徑d 內(nèi)所構(gòu)成的圓的內(nèi)接對稱階梯形狀的鐵心柱截面積。這個階梯形的級數(shù)愈多，截面積愈大，但工時也愈多。 本變壓器 鐵 芯采用 45176。全斜接縫無孔結(jié)構(gòu)，芯柱用無緯環(huán)氧玻璃粘帶綁扎，上下鐵軛通過裝在夾件上的拉帶夾緊。上下夾件利用鐵芯兩頭的低磁鋼接板牢固地連接在低壓油浸式變壓器設(shè)計 35 一起，構(gòu)成鋼性較強的框架式鐵芯結(jié)構(gòu)。 本變壓器采用的是 三相三鐵芯柱 的結(jié)構(gòu)形式。 第三、線圈繞組的結(jié)構(gòu)形式及其線圈材料的選擇 繞制變壓器繞組的導(dǎo)線有銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線兩種，電力變壓器為了降低繞組的附加損耗，一般使用銅導(dǎo)線。而銅導(dǎo)線中又包括漆 包圓線、紙包圓線和紙包扁線三種形式。 我根據(jù)計算出來的線圈電流密度選擇出了線圈導(dǎo)線的規(guī)格。低壓采用 ZB－ 型號的紙包扁線導(dǎo)線， a b＝ 采用 20 根并繞。并繞根數(shù)為 20根是考慮到每根導(dǎo)線不致于搞的很粗。而高壓采用 ZB－ 型號的導(dǎo)線， a b＝ 采用 1根并繞。 高低壓線圈繞組的結(jié)構(gòu)形式分為 同心式和交疊式 。 我國生產(chǎn)的電力變壓器，基本上只有一種結(jié)構(gòu)型式，即芯式變壓器，所以繞組都采用同心式結(jié)構(gòu)。所謂同心繞組，就是在鐵芯柱的任一橫斷面上，繞組都是以同一圓筒形線套在鐵芯柱的外 面。一般情況下總是將低壓繞組放在里面靠近鐵芯處，將高壓繞組放在外面。高壓繞組與低壓繞組之間，以及低壓繞組與鐵芯柱之間都必須留有一定的絕緣間隙和散熱通道 (油道 )，并用絕緣紙板筒隔開。絕緣距離的大小，決定于繞組的電壓等級和散熱通道所需要的間隙。當?shù)蛪豪@組放在里面靠近鐵芯柱時，因它和鐵芯柱之間所需的絕緣距離比較小，所以繞組的尺寸就可以減小，整個變壓器的外形尺寸也同時減小了。 但是同心式 繞組又分為的