【正文】 在此，再一次向關(guān)心和指導(dǎo)我的何首賢老師即幫助過(guò)我的同學(xué)致以深深的謝意！。 但是由于知識(shí)的疏淺和涉獵有限，使得此次設(shè)計(jì)雖在基本性能指標(biāo)上符合要求，但仍存在著不少問(wèn)題，如：由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，在某些參數(shù)的選擇上比較隨意，因而對(duì)整個(gè)結(jié)果有一定的影響；還有在設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有充分考慮到變壓器的工藝方面的問(wèn)題，有可能造成整個(gè)工藝結(jié)構(gòu)的不合理。 從最開(kāi)始開(kāi)題報(bào)告的擬訂，到設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的最終完成，我基本上按照了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)安排的時(shí)間表嚴(yán)格地執(zhí)行。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我這里要特別感謝我的指導(dǎo)老師——何首賢老師，在我設(shè)計(jì)的過(guò)程中他就一直幫我找資料,給意見(jiàn),幫我提供一些設(shè)計(jì)方案,以及設(shè)計(jì)方法,并且不時(shí)地幫我修改和審閱，他以其淵博的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，富有創(chuàng)造力的思維給我以深刻的啟迪，讓我在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了很大的鍛煉和提高，在今后的工作和學(xué)習(xí)中必將受益無(wú)窮；他循循善誘的指導(dǎo)方式和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的指導(dǎo)態(tài)度使得我在設(shè)計(jì)中能克服難題，也是我以后工作和學(xué)習(xí)中的楷模。但變壓器處于過(guò)載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員一定要注意監(jiān)測(cè)其運(yùn)行溫度：如果溫度上升達(dá)155℃(有報(bào)警信號(hào)發(fā)出)應(yīng)立即采取減載措施(減去某些次要負(fù)荷)，以確保對(duì)主要負(fù)荷的安全供電。 (2)可以減少備用容量或臺(tái)數(shù)：在某些特殊場(chǎng)所，對(duì)變壓器的備用系數(shù)要求較高，使得工程選用的變壓器容量大、臺(tái)數(shù)多，設(shè)備投資相當(dāng)大。 合理利用干式變壓器的過(guò)載能力來(lái)節(jié)省投資[11] 干式變壓器的線(xiàn)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(qiáng)的短時(shí)過(guò)載能力，其過(guò)載能力與環(huán)境溫度、過(guò)載前的負(fù)載情況(起始負(fù)載)、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時(shí)間常數(shù)等因素有關(guān)，查閱其過(guò)負(fù)荷曲線(xiàn)可發(fā)現(xiàn)，干式變壓器具有較強(qiáng)過(guò)載能力。 隨著新的低耗硅鋼片，箔式繞組結(jié)構(gòu)，階梯鐵心接縫，環(huán)境保護(hù)要求，噪聲研究的深入，以及計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入，今后使用的干式變壓器將更加節(jié)能、寧?kù)o。 總的說(shuō)來(lái)，目前所選用的標(biāo)準(zhǔn)干式變壓器已基本能滿(mǎn)足大多數(shù)用戶(hù)的需求，而對(duì)于某些特殊領(lǐng)域和使用條件還可通過(guò)加裝如有載調(diào)壓器等輔助設(shè)備來(lái)提高電壓質(zhì)量，從而達(dá)到最理想的運(yùn)行效果在千式變壓器選型及應(yīng)用時(shí)，除了兼顧以上幾點(diǎn)以外，更重要的前提還應(yīng)按照電氣安全規(guī)程為變壓器的運(yùn)行創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。特別是設(shè)置在居民住宅樓首層的變配電室，嘈聲和發(fā)熱對(duì)居民的日常生活會(huì)造成一定的影響，在選用干式變壓器時(shí)，應(yīng)采用低噪(250OkVA 以下配電變壓器噪聲控制在50dB 以?xún)?nèi))、節(jié)能(空載損耗比普通變壓器降低達(dá)25 )的干式變壓器使變配電室中嘈聲和發(fā)熱兩個(gè)較突出問(wèn)題得到初步的解決。 噪聲和發(fā)熱問(wèn)題的控制 干式變壓器的最大優(yōu)點(diǎn)是阻燃防爆，在10kV配網(wǎng)中已獲得廣泛的應(yīng)用。澆注式干式變壓器如在試驗(yàn)中發(fā)生澆注層開(kāi)裂時(shí)，將承受不住這一試驗(yàn)。3 ℃的試驗(yàn)。在熱沖擊后12 小時(shí)，對(duì)干式變壓器重復(fù)做介電絕緣試驗(yàn)，但試驗(yàn)電壓可降為原值的75 %。在上述熱沖擊后溫度降到25 ℃177。3 ℃，再耐受4 小時(shí)。將無(wú)外殼干式變壓器放在冷凍室內(nèi)，用8 小時(shí)使冷凍室氣溫降到 25 ℃177。C1 級(jí)干式變壓器可在 25 ℃下運(yùn)輸及貯存。對(duì)于要吸取三次諧波電流的負(fù)載而言，最好選Dyn11 聯(lián)結(jié)的干式變壓器。當(dāng)Yyn0 聯(lián)結(jié)法的干式變壓器帶三相不平衡負(fù)載時(shí)，高壓中點(diǎn)電位會(huì)偏移，偏移百分?jǐn)?shù)與三相負(fù)載不平衡度有關(guān)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須注意單相負(fù)載允許存在的運(yùn)行方式。此時(shí)，低壓側(cè)所接三相不平衡負(fù)載的不平衡度可大一些，即使一相有負(fù)載，另兩相無(wú)負(fù)載也可運(yùn)行。因此，Dyn11 聯(lián)結(jié)法在單相短路時(shí)的短路電流要比Yyn0 聯(lián)結(jié)法大。干式變壓器多數(shù)用于配電，所以低壓側(cè)無(wú)電源。不論帶不帶外殼，自冷還是風(fēng)冷，第2節(jié)溫升中的規(guī)定都是一樣的。一般吹風(fēng)冷卻只在急救負(fù)載下才采用。額定容量必須降低才能使繞組溫升保持為規(guī)定值。 關(guān)于容量 對(duì)干式變壓器的容量應(yīng)理解為：在額定電壓與額定頻率下，溫升不超過(guò)相應(yīng)耐熱等級(jí)所規(guī)定的限值時(shí)能輸出的額定容量，且是指自冷條件下，無(wú)外殼時(shí)繞組的額定容量。較長(zhǎng)時(shí)間處于190 ℃(F 級(jí)絕緣) 是不安全的，可通過(guò)溫度整定，使開(kāi)關(guān)跳閘。 綜上分析，應(yīng)注意較高繞組熱點(diǎn)溫度值下的干式變壓器，要保持一定的壽命，必須降低繞組平均溫升值。但要注意:起始繞組溫度較高時(shí)發(fā)生短路(時(shí)間控制在2s 內(nèi)) ，會(huì)引起預(yù)期運(yùn)行壽命的降低。此時(shí)引起的預(yù)期壽命的增加也要靠低于銘牌容量運(yùn)行來(lái)補(bǔ)償。預(yù)期壽命的增加要靠外圍溫度較低時(shí)或負(fù)載較低時(shí)來(lái)補(bǔ)償。 (4)當(dāng)外圍溫度自然變化值達(dá)40 ℃時(shí)，這是允許的。 (3)為保持繞組熱點(diǎn)溫度額定值≤145 ℃(即保證正常運(yùn)行預(yù)期壽命) ，在額定熱點(diǎn)溫度與平均溫度之差 25K時(shí)，應(yīng)降低繞組平均溫升，超過(guò)多少K，降低多少K。以F 級(jí)絕緣而言,可得出下列關(guān)系： (1)繞組允許平均溫升100K加上年平均溫度20 ℃等于參考溫度為120 ℃。 關(guān)于溫升 對(duì)考核干式變壓器溫升而言，一般都用電阻法測(cè)繞組的平均溫升，根據(jù)繞組冷熱電阻之差，推算出繞組的平均溫升。從這個(gè)分析可知,短路電流較大時(shí)，為解決短路t 秒后繞組平均溫度不超過(guò)規(guī)定值，繞組用較高耐熱等級(jí)的絕緣材料。 ②t 包括開(kāi)關(guān)重合閘后通流時(shí)間，因?yàn)橹睾祥l相隔時(shí)間很短,繞組來(lái)不及散熱又通流加熱了。為使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，可將帶外殼干式變壓器,按不同保護(hù)等級(jí)降低標(biāo)稱(chēng)額定容量。但在調(diào)整電流密度過(guò)程中，負(fù)載損耗不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。從這個(gè)規(guī)定來(lái)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。以F 級(jí)絕緣為例，額定電流下繞組平均溫升的限值為100K，繞組熱點(diǎn)溫度額定值≤145 ℃，繞組熱點(diǎn)溫度最高允許值≤190 ℃。但是，對(duì)繞組平均溫升，或者短路2s 后繞組平均溫度，或者正常運(yùn)行時(shí)繞組熱點(diǎn)溫度而言，高壓繞組或低壓繞組，三相變壓器中任一相高壓繞組、任一相低壓繞組都不應(yīng)超過(guò)規(guī)定允許值。雙繞組干式變壓器的負(fù)載損耗為高壓繞組與低壓繞組負(fù)載之和。參考溫度是干式變壓器的關(guān)鍵參數(shù)，它等于繞組平均允許溫升加20 ℃；繞組平均溫升允許值又與絕緣材料耐熱等級(jí)有關(guān)。 (2)負(fù)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(jí)有關(guān)。因此，電流密度的選擇應(yīng)使負(fù)載損耗不超過(guò)相應(yīng)絕緣耐熱等級(jí)的負(fù)載損耗標(biāo)準(zhǔn)值；繞組平均溫升不超過(guò)相應(yīng)絕緣耐熱等級(jí)的平均溫升允許值，短路2s 后絕緣熱穩(wěn)定繞組平均溫度不超過(guò)規(guī)定值。最后，應(yīng)當(dāng)指出的是，就全世界范圍來(lái)看，H級(jí)干變和環(huán)氧澆注干變這兩類(lèi)產(chǎn)品都是并存的，從“一分為二”的觀點(diǎn)看，它們都各有所長(zhǎng)與不足，加之某個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能還與各個(gè)廠(chǎng)家的設(shè)備規(guī)模，技術(shù)、工藝與管理水平，制造經(jīng)驗(yàn)，營(yíng)銷(xiāo)狀況，售后服務(wù)等都有密切關(guān)系，所以這里所做的比較并不能對(duì)這兩類(lèi)產(chǎn)品簡(jiǎn)單地做出優(yōu)劣的結(jié)論。此生產(chǎn)工藝要比環(huán)氧樹(shù)脂澆注工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品制造時(shí)間短，消耗電能少，且能可靠地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。而真空壓力浸漆需用的工裝既簡(jiǎn)單又通用，6套工裝就能滿(mǎn)足1002500KVA不同容量H級(jí)絕緣非包封繞組干式電力變壓器批量生產(chǎn)的需要，設(shè)備投資費(fèi)用低于環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式電力變壓器的費(fèi)用。與環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式電力變壓器生產(chǎn)設(shè)備不同的是有真空壓力浸漆設(shè)備，沒(méi)有環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注設(shè)備。 (13)從制造成本來(lái)看，環(huán)氧澆注式與采用NOMEX紙的H級(jí)干變二者差不多，而且如果繞組的絕緣除匝絕緣外均不采用NOMEX紙而采用其他種類(lèi)的H級(jí)絕緣材料，則它的成本還可能低于環(huán)氧澆注式變壓器。另外，浸漬式干變停運(yùn)后再次投運(yùn)需要預(yù)熱，且易于吸濕、吸塵，難于做到免維護(hù)，所有這些都是浸漬類(lèi)產(chǎn)品的缺點(diǎn)。 (10)從環(huán)保性能看，環(huán)氧澆注式與H級(jí)OVDT類(lèi)二者均有成熟的餓技術(shù)去進(jìn)行解決， 但各有其特點(diǎn)。 (8)環(huán)氧澆注式的最大容量可達(dá)20MVA，而H級(jí)OVDT類(lèi)僅能達(dá)810MVA。 (6)從雷電沖擊過(guò)電壓波的分布來(lái)看，環(huán)氧澆注式也要優(yōu)越于H級(jí)OVDT類(lèi)干式變壓器。 (4)OVDT類(lèi)產(chǎn)品的繞組修理比較容易。 (2)H級(jí)OVDT類(lèi)干式變壓器承受熱沖擊的性能較好，可以很好的防止開(kāi)裂。這與其絕緣層較薄，通風(fēng)散熱較好有關(guān)。表31 各分接下的電壓、電流及匝數(shù)分接高壓電壓（V）高壓電流（A）高壓匝數(shù)低壓電壓（V）低壓電流（A）低壓匝數(shù)110500/6062420400/231144316210000/577440039500/5485380 繞組計(jì)算 鐵心柱心距及線(xiàn)圈的徑向尺寸 單位：m鐵心半徑 D/2 的平均尺寸 裝配間隙c 高壓線(xiàn)圈內(nèi)半徑 低壓紙厚度 高壓線(xiàn)圈輻向尺寸 低壓線(xiàn)圈內(nèi)半徑 高壓線(xiàn)圈平均半徑 低壓線(xiàn)圈輻向尺寸 高壓線(xiàn)圈外直徑 低壓線(xiàn)圈平均半徑 相間距離 +低壓線(xiàn)圈外半徑 心柱間中心距 高低壓線(xiàn)間距離 繞組計(jì)算高壓低壓電壓（V） 電流 1443匝數(shù)420 400 38016撐條數(shù)及寬度8x108x10型式連續(xù)式雙螺旋式線(xiàn)匝排列20x212x8導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格 導(dǎo)線(xiàn)截面（）電流密度（）輻向尺寸（mm）26 軸向尺寸（mm）540540鐵心窗高（mm）540+2x35=610表32繞組計(jì)算數(shù)據(jù) 阻抗計(jì)算 (1)輻向漏磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電抗電壓： (2)徑向漏磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電抗電壓：低壓繞組為雙螺旋，線(xiàn)圈兩端相對(duì)于高壓線(xiàn)圈個(gè)短缺一螺旋的安匝高度，形成另外兩個(gè)漏磁場(chǎng)而產(chǎn)生相應(yīng)的電抗電壓。%KV二次電壓 聯(lián) 結(jié) 組 Y，yn0阻 抗 6%負(fù)載損耗（145℃） 11400W空載損耗 1760W空載電流 %冷卻方式 AN外殼種類(lèi) 封閉式絕緣等級(jí) H導(dǎo)線(xiàn)材料 電工銅 鐵心直徑及繞組匝數(shù)鐵心直徑： 取 240mm （） ， ，㎏，撐條數(shù)8，最大片寬230，最小片寬65，疊厚231。，——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。 ② 內(nèi)外繞組（圓筒式繞組）?！ㄉ翔F軛的上部水平表面面積，上下鐵軛的側(cè)面積和端面面積。 （223） ⑤鐵心及內(nèi)、外繞組的最終溫升。注：在計(jì)算時(shí)，可在與以及與之間，分別取一個(gè)溫度較高的值進(jìn)行計(jì)算。 （221） ③用于相互交換的熱負(fù)荷（當(dāng)內(nèi)、外繞組均為圓筒式繞組時(shí)）。 （220） 式中下標(biāo)0、2分別表示鐵心、內(nèi)繞組、外繞組。 (2)考慮發(fā)熱體之間的熱交換的溫升計(jì)算 當(dāng)鐵心、內(nèi)、外繞組這三個(gè)獨(dú)立的發(fā)熱體之間的溫升不相等時(shí)，應(yīng)采用下列方法計(jì)算其相互熱交換關(guān)系，并最終確定其溫升。 ——取鐵心窗高與內(nèi)繞組電抗高的算術(shù)平均值，mm。，應(yīng)是該發(fā)熱體所有氣道寬的算術(shù)平均值。 ，取發(fā)熱體至絕緣筒間的間隙作為該發(fā)熱體的氣道寬。 ④系數(shù)，的計(jì)算方法。 ③系數(shù)，的計(jì)算方法。（當(dāng)內(nèi)、外繞組均為圓筒式繞組時(shí)）。其溫升計(jì)算的原則為： (1)不考慮發(fā)熱體之間的熱交換時(shí)的溫升計(jì)算 ① 鐵心及內(nèi)、外繞組的溫升計(jì)算式。 開(kāi)敞通風(fēng)式干式變壓器的溫升計(jì)算原則 [2] 開(kāi)敞通風(fēng)式干變（OVDT）的結(jié)構(gòu)和象一個(gè)沒(méi)有油箱的油浸式變壓器的器身。許多計(jì)算方法是屬于專(zhuān)利技術(shù)，不可能公開(kāi)發(fā)表。另外一個(gè)特點(diǎn)就是干式變壓器沒(méi)有油箱，并且由于干變的類(lèi)型很多，結(jié)構(gòu)各異?？偟膩?lái)說(shuō)，干式變壓器的溫升計(jì)算其理論基礎(chǔ)與處理方法與油浸式是基本相同的。這就叫做熱平衡狀態(tài)。最初，溫度上升很快，但隨著鐵心和繞組溫度的餓高，它們對(duì)周?chē)睦鋮s介質(zhì)（如油或者空氣）就有一定的溫度差（又叫