【正文】 院生產(chǎn)的。城網(wǎng)改造中規(guī)定110kV線路進(jìn)城變電所以110kV變壓器布站。這么多的大型變壓器在城市中心尤其是在政治色彩很濃的北京城里就好比是一顆顆定時(shí)炸彈。 SF6氣體絕緣變壓器，SF6氣體無色，無毒，無味在600℃以下是穩(wěn)定的惰性氣體，不燃燒，不爆炸，絕緣性能良好熱容量比變壓器油稍差。匝絕緣層絕緣和撐條要用PPS或PET等聚酯材料。 發(fā)展趨勢(shì) 變壓器制造工藝的發(fā)展主要結(jié)合新產(chǎn)品新結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)研究出與之相適應(yīng)的工藝，并著重于新材料，新裝備的開發(fā)應(yīng)用以此來不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，但這些新工藝的研究開發(fā)需要大量的資金投入和生產(chǎn)成本的提高。 我國(guó)將來變壓器發(fā)展方向仍是節(jié)能型，低噪音，防火防爆型，高可靠性方面發(fā)展，所以上述談的一些工藝仍要繼續(xù)推廣普及使用。 絕緣材料加工盡可能由專業(yè)生產(chǎn)廠家統(tǒng)一加工逐步增加新型固體絕緣材料如注塑件等，國(guó)外絕緣件加工用激光切割，我國(guó)也可以發(fā)展用激光加工絕緣件。 變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器基本結(jié)構(gòu)主要有下幾個(gè)部分：（1） 鐵心：鐵心是變壓器電磁感應(yīng)通路，鐵心一般都是用硅鋼片疊裝，鐵心直徑是變壓器最基本的參數(shù)，鐵心直徑的選取直接關(guān)系到整個(gè)變壓器的性能參數(shù)和制造成本。繞組有銅線和鋁線兩種，可根據(jù)具體情況選擇，將線繞成線圈套裝在鐵心上。包括油箱本體（箱蓋、箱壁、箱底）和附件。（4） 保護(hù)裝置：包括油枕、油表、防爆管或壓力釋放閥、吸濕器、凈油器、測(cè)溫元件、氣體繼電器等。（6） 出線裝置：高壓套管、低壓套管等。 變壓器的基本工作原理變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器是電力系統(tǒng)中生產(chǎn)、輸送、分配和使用電能的重要裝置。按照有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如《電力變壓器》及《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》和部件標(biāo)準(zhǔn)等，確定變壓器電磁負(fù)載，幾何尺寸和電，熱，機(jī)械方面的性能數(shù)據(jù)，以滿足使用部門的要求。要求設(shè)計(jì)者要綜合考慮上述各種因素，進(jìn)行多方案比較分析，選取最佳方案。計(jì)算鐵芯直徑，選擇鐵芯柱和鐵軛截面 另選鐵心柱直徑選擇鐵芯柱磁密，計(jì)算每匝電勢(shì) 計(jì)算高低壓繞組匝數(shù)繞組及主縱絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)高低壓繞組的設(shè)計(jì)另選導(dǎo)線 不符合要求時(shí) 另選導(dǎo)線后仍不符合短路特性的設(shè)計(jì) 磁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)與空載特性的計(jì)算 不符合要求時(shí) 鐵芯結(jié)構(gòu)和繞組機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)繪制變壓器總體平面布置圖，引線及分接開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定油箱尺寸以及冷確裝置計(jì)算溫升用變壓器重量 繪制變壓器形尺寸圖 圖1變壓器電磁計(jì)算的一般流程圖 變壓器的各類參數(shù)規(guī)格 首先變壓器的參數(shù)要滿足幾個(gè)條件，即滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，符合廠家要求。5%二次線電壓：聯(lián)接組別： Dyn11調(diào)壓方式： 無勵(lì)磁調(diào)壓空載損耗： 負(fù)載損耗： 空載電流： %短路阻抗： %冷卻方式： 油浸自冷設(shè)計(jì)出一臺(tái)產(chǎn)品型號(hào)為S111000/20，一次線電壓為20kV5%，,聯(lián)結(jié)組別為Dyn11,調(diào)壓方式為無勵(lì)磁調(diào)壓，%，%，冷卻方式為油浸自冷性價(jià)比比較高的油浸電力變壓器。由于三相變壓器有Y接法(或YN接法)與D接法兩種類型，因此在計(jì)算電壓、電流時(shí)，必須注意線值與相值的關(guān)系，下面分別介紹本設(shè)計(jì)用到的Dyn11接法這種情況。這種接法多用于中、低壓繞組。 上所述可知：根據(jù)已知的額定容量、額定電壓(包括各分接電壓)、變壓器繞組的接法以及相數(shù)等，按照上述各有關(guān)公式、即可計(jì)算出所需的線、相電流可以及各分接下的電壓。它的正確選定涉及到變壓器材料消耗的銅鐵比例，也是影響優(yōu)化設(shè)計(jì)很重要的因素。 影響鐵心直徑選擇的主要因素鐵心是變壓器的磁路和骨架。對(duì)電力變壓器來說，短路阻抗是一個(gè)很重要的參數(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)要求嚴(yán)格控制在一定范圍之內(nèi)。若要維持短路阻抗為一定值，則需要使繞組電抗高度減少，并使縱向漏磁等效面積增大，即增加輻向尺寸而減少繞組高度，以使繞組和整個(gè)變壓器的尺寸向?qū)挾偷姆较虬l(fā)展。這主要看鐵心材料的增加及導(dǎo)線材料的減少之中哪一個(gè)量變化對(duì)制造成本的影響更大來決定；鐵心直徑的變化還影響到變壓器的各技術(shù)性能參數(shù)的改變；鐵心直徑的選取還影響到整個(gè)變壓器的尺寸、形狀等。鐵心常用硅鋼片牌號(hào)及疊片系數(shù) ( fd ) 從下表1選取 。應(yīng)選取牌號(hào)為:27QG100。 鐵心直徑的估算鐵心直徑的大小，直接影響材料的用量、變壓器的體積及性能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。硅鋼片重量和空載損耗隨鐵心直徑增大而增大，而線圈導(dǎo)線重量和負(fù)載損耗隨鐵心直徑增大而減小。根據(jù)關(guān)系式的推導(dǎo)，鐵心直徑D與變壓器容量P的四分之一次方成正比的關(guān)系，但因?yàn)樽儔浩鞣謫蜗?、三相、雙繞組、三繞組、自耦等，同樣容量但肖耗材料不同。 [ kVA ] 式 中: ΣPri — 各繞組額定容量的總和( kVA ) , 如高、中壓為自耦聯(lián)結(jié)時(shí), 則高壓及中壓額定容量, 應(yīng)分別乘以效益系數(shù) 。 mzh — 套有繞組的鐵心柱數(shù)。為每柱容量( kVA ) 從一般情況來說與變壓器結(jié)構(gòu)有關(guān)，就一般情況來說，他是具有銅線大于鋁線雙繞組大于三繞組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),但隨著現(xiàn)代變壓器制作工藝技術(shù)的進(jìn)步，的取值并不是一層不變的,影響取值的因素還包括產(chǎn)品的價(jià)格及發(fā)展，還有不同廠家的不同條件來選取最優(yōu)的值。 為初選的鐵心柱的磁通密度,單位T。 為50Hz。但我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，最大磁密Bm的選擇就成了一項(xiàng)比較復(fù)雜的問題了，因?yàn)樗饕婕暗搅髓F心材料的用量、特性、損耗、電勢(shì)的波行、噪聲等等一系列的因素。所以磁通密度大小的選擇牽涉到了制造成本，同時(shí)也關(guān)系到了運(yùn)行上的費(fèi)用。但磁密的選擇是要考慮它的運(yùn)行特點(diǎn)的。：當(dāng)電壓最大值不超過響應(yīng)分接電壓的+5%時(shí)，變壓器在該分解的容量下是可連續(xù)運(yùn)行的。 綜合以上的原因。 低壓繞組匝數(shù)的計(jì)算 初選低壓繞組匝數(shù)公式為： 匝 匝數(shù)不能為小數(shù)，所以取整后即為低壓繞組匝數(shù)。 磁通密度的計(jì)算 當(dāng)每匝電壓確定后，就能最終確定磁通密度。5%分接間相電壓的差值計(jì)算:分接間匝數(shù)的計(jì)算：匝，為取整后的數(shù)值。 為計(jì)算的相電壓。它影響到運(yùn)行的可靠性，還決定了產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性和成本的高低。變壓器電性能的優(yōu)劣主要是靠各種試驗(yàn)電壓保證。通常根據(jù)變壓器絕緣材料使用的不同而等級(jí)不同，都規(guī)定了相應(yīng)的最高容許發(fā)熱溫升值和額定溫升值的大小，運(yùn)行過程中只要發(fā)熱超過最高容許值后變壓器的壽命會(huì)大打折扣。在設(shè)計(jì)時(shí)選用的絕緣要有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。 導(dǎo)線、電流密度的選擇 ⑴導(dǎo)線的選擇 以前為了銅用量的節(jié)約變壓器容量一般在6300KV以下時(shí)使用鋁導(dǎo)線，如果容量更在時(shí)則銅線或鋁合金導(dǎo)線。常用的導(dǎo)線有以下幾類：紙包扁線（ZB)、漆包圓線（\QZ等）。\\\，~，扁線的寬度一般層式繞組選用小值，而餅式繞組選用大值。⑵電流密度的選擇 。 3，特殊要求的可取更小值。它由鋁或銅(圓扁線）繞制，再配上專門的絕緣部件組成。一般對(duì)電壓等級(jí)較低電流大的繞組采用多根扁導(dǎo)線聯(lián)繞制成螺旋式的繞組形式，反之，一般采用連續(xù)式或糾結(jié)式插入電容的內(nèi)屏蔽式繞組。 ⑵動(dòng)穩(wěn)定的要求 要求繞組有足夠強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，能夠在承受強(qiáng)大電磁力的同時(shí)結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生損壞。 繞組的型式（主要針對(duì)本設(shè)計(jì)繞組介紹）線圈是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路，是變壓器的基本部件，也是變壓器檢修的主要部件，它是由銅，鋁和圓扁導(dǎo)線繞制，再配置各種絕緣件組成的。線圈必須具有足夠的電氣強(qiáng)度，耐熱強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，以保證制造或修理后的變壓器能夠可靠的運(yùn)行根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可得本臺(tái)變壓器高壓線圈為多層圓筒式，低壓線圈為螺旋式。采用圓導(dǎo)或扁導(dǎo)線繞制，可繞成若干個(gè)線層，在線之間放置分級(jí)層間絕緣或者冷卻油隙，繞組內(nèi)側(cè)第一層對(duì)地之間的電容比較大，會(huì)使得雷電沖擊電壓分布不均勻，因此當(dāng)繞組工作電壓在35KV以上時(shí)應(yīng)在第一層內(nèi)側(cè)放置電容屏，用來改善沖擊電壓的起始分布。變壓器繞組主要有以下幾種類型：（1） 層式繞組：分為單層、多層圓筒式、箔式繞組等，其特點(diǎn)是疊層繞制而成。其特點(diǎn)是沿軸向高度的繞組是由一個(gè)個(gè)的水平線餅組成。（3） 交錯(cuò)式繞組：其特點(diǎn)為高壓繞組和低壓繞組沿軸向互相交錯(cuò)排列而成，主要用于殼式變壓器。表2繞組選型參考表容量kVA電壓kV繞組型式繞組位置630及以下雙層圓筒式內(nèi)線柱500及以下310多層圓筒式外線柱630及以下352000及以下60兩段圓筒式外線柱8001000雙螺旋內(nèi)線柱12502000四螺旋4000100003單螺旋或單半螺旋1600050000640000630001031500及以上35單螺旋式、單半螺旋、連續(xù)式31500及以上60連續(xù)式80031503連續(xù)式或半連續(xù)式外線柱700100006630及以上10800及以上352500及以上60糾結(jié)一部分糾結(jié)連續(xù)式5000及以上110內(nèi)屏蔽連續(xù)式31500及以上220