电力变压器设计原则.docx

电力变压器设计原则1.铁心设计LI铁心空载损耗计算：Po=kp.poGW其中：kp铁心损耗工艺系数，见表2；Po电工钢带单位损耗（查材料曲线），W/kg；G铁心重量，kgo1.2铁心空载电流计算空载电流计算中一般忽略有功部分。（1）三相容量W6300kVA时：（G+G2+G3幻z+S分0/，。=10.S,k其中：Gi、G2、G3分别为心柱重量、铁辆重量、角重，kg；k铁心转角部分励磁电流增加系数，全斜接缝k=4；qt铁心单位磁化容量（查材料曲线），VA/kg；S心柱净截面积，cm2；Sn变压器额定容量，kVA；n铁心接缝总数，三相三柱结构n=8；¾接缝磁化容量，VA/cm2,根据Bm按表1进行计算。表1接缝磁化容量磁通密度（T）1.001.011.021.031.041.051.061.071.081.09磁化容量（VAZcm2）0.1250.1350.1450.1550.1650.1750.1870.2000.2140.229磁通密度（T）1.101.111.121.131.141.151.161.171.181.19磁化容量（VAc?）0.2450.2610.2780.2960.3150.3350.3570.3810.4070.435磁通密度（T）1.201.211.221.231.241.251.261.271.281.29磁化容量（VAc?）0.4650.4960.5280.5610.5950.6300.6700.7100.7550.800磁通密度（T）1.301.311.321.331.341.351.361.371.381.39磁化容量（VAZcm2）0.8500.9000.9501.0001.0501.1001.1501.2001.2501.300（2）三相容量630OkVA：Zo=-%10S%ki空载电流工艺系数，见表2；G铁心重量，kg；ql铁心单位磁化容量（查材料曲线），VA/kg；Sn变压器额定容量，kVAo表2铁心性能计算系数（全斜接缝）铁心形式三相三柱结构三相五柱中单相四柱变压器容量<100IOO50063016002000-6300800063000>63000等挽不等规损耗系数kp1.301.251.201.181.151.201.351.05电流系数ki1.601.401.401.601.30注（1）等辗表示铁心主规与旁朝的截面相等。1.3铁心圆与纸筒之间的间隙见表3表3铁心圆与纸筒间隙铁心直径<2002002552604905006506558008051000Iolo120012101600间隙3456789101.4铁心直径与撑条数量关系见表4表4铁心直径与撑条数量关系铁心直径<95100200205255260335340470480630640690700770780900撑条数量688或1010或1212162020或2424或28续表4铁心直径与撑条数量关系铁心直径910-10001010-11401150-13001310-1600撑条数量28或323232或40401. 5铁心直径与夹件绝缘厚度关系见表5表5佚心直彳仝与夹中修色缘厚度关系铁心直径702002052552603303404504605505606506608008101000IOlo1600夹件绝缘26101216192329322.绝缘结构2. 1IOkV级变压器2. 1.1纵绝缘结构(1)高压绕组(LI75AC35)1）饼式结构导线匝宸缘0.45,绕组不直接绕在纸筒上，所有线段均垫内径垫条1.0mm；各线饼轴向油道宽度见表15；分接段位于绕组中部。中断点油道4.0mm,分接段之间（包括分接段与正常段之间）油道2.0mm,正常段之间0.5mm纸圈。整个绕组增加9.Omm调整油道。2）层式结构层式绝缘：首层加强0.08义2,第2层与末层加强0.08X1。当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段均垫内径垫条LOmm。（2）低压绕组（AC5）当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段垫内径垫条LOnlnb所有线段之间垫0.5mm纸圈当高压绕组为饼式结构时，对应高压分接段处应注意安匝平衡。2. 1.2主绝缘结构（1）铁心圆与纸筒之间的间隙见表3；低压绕组内纸筒厚2.Ommo当低压绕组需要内部散热面时要相应留出辐向间隙。（2）主空道如下：1）当高压绕组直接绕在厚2.0mm纸筒上时，主空道为10.Omm：低压绕组一8.0油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）一2.0纸简一高压绕组。2）当高压绕组为饼式结构但内径侧不需要轴向油隙时，主空道为12.0mm：低压绕组一6.5油碳（包括L5mm套装裕量，注意低压换位影响）一2.0纸简一2.5油隐一1.0垫条一高压绕组。3）当高压绕组内径侧需要轴向油隙时，主空道为14.0mm：低压绕组一6.5油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）一2.0纸简一4.5油除一L0垫条一高压绕组。2.1.3端绝缘：54mm下部(15端圈+10下铁蜿绝缘)nun；上部(15端圈+10上铁挽绝缘+4调整)mm。当铁窗侧有拉带时，铁帆垫块需分相制作，此时端绝缘要增加厚20mm的压板。2. 1.4相间：高压D接：12(10+2隔板)mmo高压Y接：8mm。3. 235kV级变压器4. 2.1纵绝缘结构(1)高压绕组(LI200AC85)*勾导线匝绝缘0.45。当绕组不直接绕在纸筒上时，首、末端各两段垫内径垫条4mm,所有其他线段垫内径垫条LOInn1。各线饼轴向油道宽度见表15。分接12段位于绕组中部，中断点两侧各两段为纠结式结构。中断点油道4.0mm,分接段之间(包括分接段与正常段之间)油道2.0mm,正常段之间LOmm纸圈。整个绕组增加9mm调整油道。2)层式结构Y接结构：首、末层加强0.08X1。静电屏0.3Imn铝板包绝缘0.08X6,总厚度按L5m)考虑。D接结构：两段层式。(2)低压绕组(AC5)当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段垫内径垫条LOmn1。当低压绕组为饼式结构时，所有线段之间垫05mm纸圈。当高压绕组为饼式结构时，低压绕组上对应高压分接段的位置应注意安匝平衡。2.2.2主绝缘结构(1)铁心圆与纸筒之间的间隙见表3,内纸筒厚3.Ommo从绝缘角度考虑的绝缘距离如表6：表6低压绕组与铁心圆（不包括套装间隙）之间绝缘距离低压绕组电压等级0.43.0、6.310.015.0到纸筒内表面距离08.5当低压绕组内表面需要轴向油道时，要相应增大绝缘距离。当低压绕组为饼式结构时，要考虑低压线饼的LomnI内径垫条和内径处2.5mm的轴向撑条。（2）主空道20mm：低压绕组一8.0mm油隙（包括3.Omm套装裕量，注意低压换位影响）-3.Omm纸筒一8.0mm油隙一1.Omm内径垫条一高压绕组或屏蔽。当高压绕组为饼式结构时，高压绕组内径侧应该有厚3.OrnnI轴向撑条。2. 2.3端绝缘结构（1）绕组导线为纸包电磁线时，端绝缘94r:下部：（8油隙+15端圈+2角环+1纸圈+19卜铁转绝缘）mm；上部：（8油隙+10端圈+2角环+1纸圈+24上铁辄绝缘+4裕敢）mmo当铁窗侧有拉带而要求铁辗垫块分相制作时，上铁轨绝缘改为29,其中包括20mm厚压板和9mm端圈）。（2）绕组导线为漆包电磁线时，端绝缘104mm：下部：（8油隙+15端圈+2角环+1纸圈+24卜铁辄绝缘）mm；上部：（8油隙+10端圈+2角环+1纸圈+29上铁辄绝缘+4裕Qmmo当铁窗侧有拉带而要求铁辗垫块分相制作时，上铁辗绝缘中包括20mm厚压板和9mm端圈）。2.2.4相间（1）饼式绕组：高压Y或D接27mm（包括3mm隔板）。（2）层式绕组：高压Y接15mm无隔板；高压D接27mm（包括3隔板）。3.绕组材料3. 1高强度缩醛漆包圆铜线表示方法：缩醛漆包圆铜线标称直径QQ-23. 2纸包圆铜线表示方法：纸包圆铜线z导线两边绝缘厚度标称直径绝缘厚度：0.30,0.45,0.80,1.20,1.80,4.25等3. 3纸包铜扁线表示方法：纸包铜扁线ZB一绝缘两边厚度裸线厚义裸线宽ZAB一绝缘两边厚度裸线厚X裸线宽其中：ZB表示电缆纸或电话纸，ZAB表示高密度电缆纸(500kV)o绝缘厚度：0.45,0.60,0.95,1.35,1.60,1.95,2.45,2.95等。3. 4组合导线(1)组合导线根数与单根裸线厚度的关系见表7表7组合导线根数与单根裸线厚度关系导线组合根数234单根裸线最大厚度2.52.01.6(2)统包绝缘后组合导线的宽厚比21.4(3)表示方法：组合导线ZB1/la×b×n(4)尺寸计算：宽度二单根导线带绝缘宽度+统包绝缘厚度厚度二单根导线带绝缘厚度X导线组合根数+导线间夹垫绝缘厚度(0.1mm)+统包绝缘厚度3. 5换位导线(1)表示方法：换位导线HQQ-绝缘厚度a×b×n自粘换位导线HQQN-绝缘厚度a×b×n(2)尺寸计算：径向尺寸=(a+ka)(n+1)/2÷l轴向尺寸=2(b+kb)+t+c其中：c一一两摞导线之间加垫绝缘的厚度。当两摞导线接触尺寸VlO时0；当两摞导线接触尺寸210时c=0.13。ka一一径向修正系数。kb轴向修正系数，如表8表8换位导线尺寸计算的修正系数换位导线种类径向修正系数ka轴向修正系数h普通换位导线0.16=0.11+0.050.17=0.11+0.06自粘换位导线0.19=0.14+0.050.20=0.14+0.064. 阻抗与负载损耗计算系数4.1IOkV变压器阻抗与负载损耗的计算系数如表9：表9IOkV变压器阻抗与负载损耗计算系数容量(kVA)4006301000125016002000阻抗计算系数1.001.021.051.071.111.20负载损耗计算系数1.101.151.181.201.221.254.235kV变压器阻抗与负载损耗的计算系数如表10：表1035kV变压器阻抗与负载损耗计算系数容量(kVA)500630