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三相變壓器設(shè)計(jì)(參考版)

2025-07-02 19:39本頁(yè)面
  

【正文】 +2RL 1 (79)式中,R 為圓弧部分半徑;L 1 為直線部分長(zhǎng)。其他型式參照有關(guān)資料。C) ,油浸自冷內(nèi)線柱: ,?浸自冷外線柱: ,油浸風(fēng)冷內(nèi)外線柱:?,T Δj 為線圈絕緣校正溫升,T Δj =Kj(a 1a):K j ?緣校正系數(shù),見(jiàn)表 77;T Δy 加溫升,附加系數(shù) P 由變壓器手冊(cè)查得。);K 2為線匝絕緣校正系數(shù),當(dāng) a1≤ 時(shí),K 2=1,a11,75a,K 2=a1/,a 為裸導(dǎo)線厚度,a1為導(dǎo)線帶絕緣時(shí)的厚度;K 3為線餅的遮蓋系數(shù),K 3=1(沿圓周墊塊數(shù)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)40墊塊寬)/線段的平均匝長(zhǎng);K 4為導(dǎo)線中總的附加損耗百分?jǐn)?shù);L 為線餅外表面的周長(zhǎng)(mm)。);K 1為系數(shù),與材質(zhì)溫度有關(guān),85186。) 1545~15801585~16251630~16701675~17201725~17601765~18001085~18401845~18801885~1925Tx1(186。) 1175~12101215~17401245~12801285~13201325~13201375~14101415~14601465~15001505~1540Tx1(186。) 835~865870~900905~930935~970975~10101015~10501015~10901095~11301135~1170Tx1(186。) 570 575~600605~630635~660665~685690~720725~760765~795800~830Tx1(186。圖 a n=3;n 2=;K 1=0;圖 b n=4;n 2=2;K 1=0;圖 d n=10;n 2=5;K 1=0;圖 e n=8;n 2=3;K 1=2=;圖 f n=16;n 2=5;K 1=6=。線圈對(duì)油的平均溫升 Tx 為 Tx=Tx1+Tx2+TΔj +TΔy (76)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)38式中,T x1 為與 q 對(duì)應(yīng)數(shù)值,見(jiàn)表 76;T Δj 為絕緣校正溫升,TΔj =Kjqn1, n1為層數(shù)減去油道數(shù), Kj 值見(jiàn)表 75;T Δy 為線圈層數(shù)校正溫升, TΔy =(n2n 2)qδ,n 為線圈總層數(shù), n1為散熱面數(shù),見(jiàn)圖 73,δ 為層間絕緣厚度加匝絕緣厚度(mm) 。) 。C 時(shí)的系數(shù);Pk 為被計(jì)算線圈75186。 (74))(?式中, 為 75186。n 和 K 值與油道尺寸、被冷卻表面的情況及油的粘度有關(guān),對(duì)于層式線圈目前用 n=,K=。 (73))(1CKqTnx??式中,q 為線圈表面單位熱負(fù)荷(W/m178。鐵心等溫升一般不予計(jì)算。 電力變壓器一般是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的,在設(shè)計(jì)變壓器時(shí),是計(jì)算其額定負(fù)載下的穩(wěn)定溫升,其值不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值,表 74 為油浸式電力河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)37變壓器的溫升極限值。 變壓器的發(fā)熱及散熱過(guò)程變壓器帶負(fù)載后,在其鐵心、線圈中就會(huì)產(chǎn)生損耗,損耗轉(zhuǎn)化為熱,溫度逐漸升高。A三繞組 500 360注: 型為三相夾片式,DWJ 型為單相夾片式。A 及以下200~280 80~150采用 SWJ 型開(kāi)關(guān) 150~250 150~25035采用 DWJ 型開(kāi)關(guān) 200~300 150~200采用 SWJ 型開(kāi)關(guān) 300~350 200~30063采用 DWJ 型開(kāi)關(guān) 310~420 200~300雙繞組 440 31031500 KVA 50~65 50~65800~6300 KV圖 72 油箱寬度 油箱長(zhǎng)度計(jì)算油箱的長(zhǎng)度表示如圖 72,計(jì)算公式為 L=D+2M0+B2河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)36式中,D 為外線圈直徑;M 0為鐵心柱中心距;B 2為長(zhǎng)軸方向 A、C 相外線圈對(duì)油箱空隙(見(jiàn)表 73) 。表 71 墊腳高 Hd鐵心直徑ф80~120ф125~200ф210~600ф620~740ф760~820ф840Hd 10 12 16 20 24 32表 72 鐵心至箱蓋距離 H1電壓(kV) 電流(A) 調(diào)壓位置 電壓級(jí)數(shù) H1(mm)120 及以下 中點(diǎn)調(diào)壓 3 170120~350 中點(diǎn)調(diào)壓 3 23010 及以下350 及以上 中部調(diào)壓 5 22050 及以下 中點(diǎn)調(diào)壓 3 2803550~120 中部調(diào)壓 3 或 5 24063 120 及以下 中部調(diào)壓 5 420電壓 10~110kv 用 DW 及 DEJ 型開(kāi)關(guān) 90~120河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)35圖 71 變壓器油箱高度a) 平頂油箱 b)拱頂油箱 油箱寬度計(jì)算油箱寬度表示如圖 72 所示。油箱內(nèi)高度 H 為 102Hde??(71)式中,H 0為鐵心窗高;H e為鐵軛的最大片寬;H d為墊腳高;H 1為鐵心至箱蓋距離。這個(gè)百分?jǐn)?shù)按表 66 選取。A 的配電變壓器,引線損耗可用占繞組電阻損耗的百分?jǐn)?shù)去估算,見(jiàn)表 65。公式為Py=mIy2Ry (620)式中, Py 為引線損耗; Iy 為引線中流過(guò)的電流;m 為相數(shù); Ry為引線電阻。雜散損耗很難進(jìn)行精確計(jì)算,一般用半經(jīng)驗(yàn)的近似方法進(jìn)行計(jì)算如下 22202 )(50)]([NpkkKz PfRhSUP??????(619)式中, Uk為阻抗電壓百分?jǐn)?shù) ; hk為線圈電抗高度(mm) ; Sδ 為油箱內(nèi)壁周長(zhǎng)(mm) ; RP為主漏磁空道的平均半徑(mm) ; Φ 0為額定勵(lì)磁時(shí)鐵心中主磁通(Wb) ; Φ 0=BAt; Rδ =( A+B2M0) /4, A 為油箱長(zhǎng)度, B 為油箱寬度, M0為兩鐵心柱中心距; Kx為雜散損耗系數(shù),見(jiàn)表 64。(3) “424”換位(一次 2 組標(biāo)準(zhǔn)換位,二次 4 組特殊換位) ,并聯(lián)導(dǎo)線根數(shù)超過(guò) 8 根時(shí)有 %10)(10)40( 29243 ??????kxb hfnaAm(617)式中, K3為系數(shù),在 75℃時(shí)銅線為 ,鋁導(dǎo)線為 。其他意義同前。不完全換位產(chǎn)生的環(huán)流損耗占電阻損耗的百分?jǐn)?shù) Kb計(jì)算如下。 線圈中縱向渦流損耗及環(huán)流損耗縱向渦流損耗以占電阻損耗百分?jǐn)?shù)表示,該值最好不超過(guò) 20%。其二是附加損耗,主要包括在線圈、引線、油箱、鐵心及夾件等結(jié)構(gòu)件中,由于漏磁通及尺寸偏差等造成的損耗??蛰d電流無(wú)功分量百分?jǐn)?shù) i0r為 %100NtiFcrCAgGKi??(612)式中,K 0為附加系數(shù),冷軋硅鋼片取 ;G F為鐵心重量(kg) ;A t為鐵心有效截面積(cm 2) ;g c為單位鐵重勵(lì)磁功率(V?A/kg) ,見(jiàn)表 61;g j為接縫單位面積勵(lì)磁功率(V?A/cm 2) ,見(jiàn)表 63。A/kgW/kg安匝 VA/kgW/kg安匝 V空載損耗 P0(W)的計(jì)算如下:P0=K1(P 1GF1+P2GF2) (610)式中,K 1為附加損耗系數(shù),見(jiàn)表 62,它隨著疊積結(jié)構(gòu)的改變和加工工藝的改變而應(yīng)調(diào)整;P P 2分別為鐵心柱和鐵軛的單位損耗(W/kg) ;GFG F2分別為鐵心柱和鐵軛的重量(kg) 。 空載損耗計(jì)算變壓器的空載損耗主要為鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗,其中磁滯損耗占 90%左右,對(duì)于給定的硅鋼片而言,在一定頻率下,單位鐵損(W/kg)的大小取決于選擇的磁通密度。G0為角重(kg)。Ae為鐵軛截面積(cm 2)。M 0為兩鐵心柱中心距(cm)。 鐵心數(shù)據(jù)計(jì)算 鐵心重量計(jì)算變壓器的容量和電壓等級(jí)決定了鐵心的結(jié)構(gòu)形式,這里以三柱式為例進(jìn)行介紹,其他類型可以此作參考。/m;A 為線圈導(dǎo)線的總截面積。/m,鋁導(dǎo)線為 R75℃ =ρ 75℃ (65)ALN式中,R 75℃ 為在 75℃時(shí)線圈的直流電阻;ρ 75℃ 為在 75℃時(shí)的電阻率,銅導(dǎo)線為 在變壓器制造過(guò)程中,通過(guò)線圈直流電阻的測(cè)量可以查出線圈內(nèi)部的導(dǎo)線焊接質(zhì)量;引線與線圈的焊接質(zhì)量;引線與套管的接觸是否良好;三相支流電阻是否平衡。帶絕緣時(shí)重量 xGK)1(??(64)式中,K 為絕緣重占導(dǎo)線重百分?jǐn)?shù),一般為 3%~6%。;鋁導(dǎo)線為 g/cm178。額定匝數(shù)時(shí)總長(zhǎng) ?NLP(63)式中, 為額定電壓時(shí)的總匝數(shù)。導(dǎo)線總長(zhǎng) L=L PNm (62)式中,N m為最大分接時(shí)線圈總匝數(shù)。然后再進(jìn)行線圈數(shù)據(jù)計(jì)算。6 損耗的計(jì)算 線圈數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)阻抗電壓的計(jì)算值已符合標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)要求后,便可正式填寫(xiě)和計(jì)算下述線圈數(shù)據(jù)。主分接時(shí)的總匝數(shù)。 N2,N2180。分別為低壓線圈 1 與低壓線圈 1180。1239。139。239。表 52 Hn的值線圈型式層式 連續(xù)式 單螺旋式 四螺旋式 雙螺旋式前后出線四螺旋式1 根導(dǎo) 0 1 根導(dǎo)線高 4 根導(dǎo)線 2 根導(dǎo)線高加 2 個(gè)油箱河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)25Hn 線高 加 1 個(gè)油箱高高加 4 個(gè)油箱高高表 53 不平衡安匝小于 5%的 K 值接法 Y、YnO≥630容量()50~125160~315400~500630 800 1000~12501500連續(xù)式螺旋式電壓10KV 1 電壓35KV 表 54 K 的值h/h K h/h K 內(nèi)外線圈有軸向油道阻抗電壓百分?jǐn)?shù)計(jì)算公式仍為 (5%???hUKDfINtkx?7)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)26這種結(jié)構(gòu)的阻抗電壓的計(jì)算只有 ΣD 的計(jì)算不同。H 為線圈高度。 K 為附加電抗系數(shù)。 a1,a2 為內(nèi)外線圈寬度。 r12 為漏磁空道平均半徑。 H1,H2為內(nèi)外線圈的計(jì)算高度, Hn見(jiàn)表 52。 h 為兩個(gè)線圈平均電抗高度(cm), tU河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)24。 N 為額定分接總匝數(shù)( I、 N 為同一側(cè)數(shù)據(jù))。% 其他變壓器線 2%相 4%630KV 及以下變壓器直流電阻不平衡率相(無(wú)中性點(diǎn)引出時(shí)為線)2%其他變壓器 內(nèi)外線圈中無(wú)軸向油道對(duì)于內(nèi)、外線圈無(wú)軸向油道的雙線圈變壓器,阻抗電壓百分?jǐn)?shù)計(jì)算公式(當(dāng)不考慮橫向漏磁時(shí))為 (5%???tKxUKDfIN?4)式中, f 為電源頻率(Hz)。10%所有變壓器177。阻抗電壓列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),一般情況下按標(biāo)準(zhǔn)選取,設(shè)計(jì)任務(wù)中有規(guī)定的,按設(shè)計(jì)規(guī)定選取。3%~177。變壓器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定阻抗壓降的允許偏差為177。KX阻抗壓降百分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式為 (5102???KxrK3)阻抗電壓值對(duì)變壓器正常運(yùn)行或突然短路都有很大的影響,它決定短路電流的大小和由此產(chǎn)生的機(jī)械力和熱效應(yīng),影響二次側(cè)電壓的變化和并聯(lián)運(yùn)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)23行中各變壓器的負(fù)載分配,以及變壓器的附加損耗等。電阻壓降的百分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為 (5%10NKKrURIP?1)式中, %為電阻壓降百分比; 為 75℃時(shí)的負(fù)載損耗(W) ; 為額rUK NP定容量(kV?A) ; 為額定電流(A) ; 為額定電壓(V) ; 為換算NINKR75℃時(shí)的線圈電阻。%。在額定電流下主分接阻抗電壓得允許偏差,一般為177。35kV 以上的變壓器主縱絕緣結(jié)構(gòu)參看有關(guān)資料。三相容量 2500kV?A 及以下,電壓 35kV 時(shí),線圈首末端各 4 段得的匝數(shù)應(yīng)為正常段匝數(shù)的 70%左右
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