《HUST- 变压器-课程设计（终结）》.docx

电气与电子工程学院 电磁装置设计原理作业 ——SG10-800/10型号变压器设计 姓 名 学 号 班 级 电气 班 型号为SG-800/10的变压器设计过程 一.给定型号为SG-800/10的变压器设计初始技术条件： 容量：800kVA，电压比：10±5%/0.4kV，频率：50Hz，组I 通过查表4-1可得到如下技术条件： 联接组：Yyn0 短路阻抗：6% 负载损耗(145℃)：13600w 空载损耗：2120w 空载电流：1.6% 其他：符合GB1094，GB6450 二．根据这些技术条件展开计算： 1.铁心部分计算： 铁心直径根据经验公式D=K×P柱14，对于三相双绕组变压器，每柱容量P柱=SN/3取K=（55～60），代入D=（55～60）×4800/3≈?230mm. 此时有K=56.916。叠片系数取0.97；查表4-8，计算铁心净截面积得Az=388.8×0.97cm2=377.14cm2，计算角重得G1=136.11kg。硅钢片牌号DQ147-30，磁密预取Bm‘=1.61T，则 W2‘=U2p2πfBm‘Az=2312×3.14×50×1.61×377.14=17.12， 将W2‘取整得W2=17，即得到低压绕组匝数，而实际磁密为： Bm=U2p2πfW2Az=1.62。 查表4-9得：单位铁损为p0,=1.121W/kg，励磁功率为qc=2.00VA/kg,单位励磁功率为qj=0.238VA/cm2。 2.绕组计算： (1)匝电压：et=U2pW2=400/317V=13.588V/匝 (2)计算高压绕组匝数：W1=U1pet==10000/313.58471=425，高压绕组带有无载调压分接，故有：正分接的匝数为W1+=U1p+et=10000×1.053=446. 负分接的匝数为W1-=U1p-et=10000×0.953=404. (3)绕组线电流：高压侧I1=SN3U1p=8003×10A=46.19A. 低压侧I2=SN3U2p=8003×0.4=1154.7A (4) 段号段数：高压侧采用连续式绕组，计算如下, 5A×8=40 2B×9=18 2C×8=16 31E×12=372 如此得到一种共39段446W1+匝的高压连续式绕组；低压侧采用双螺旋式绕组，共17匝，中间气道12mm。 (5)电流密度J相关计算：高压侧电密估算为J1=2.61A/mm2，并绕根数n=1，则导线面积估算为：S1=I1nJ1=17.69mm2； 低压侧电密估算为J1=2.18A/mm2，并绕根数n=5，则导线面积估算为：S2=I2nJ2=530. (6)线规：高压绕组采用N-0.33（NomexR纸包绝缘），据S1=15.84mm2，查表4-12可选得裸导线轴向厚度为a11=1.9mm，轴向宽度为b11=9.0mm，于是包绝缘后相应变为a1=a11+0.33=2.23mm，b1=b11+0.33=9.83mm 低压绕组亦采用N-0.33（NomexR纸包绝缘），据S2=530mm2，查表4-12可选得裸导线轴向厚度为a22=3.15mm，轴向宽度为b11=17mm，于是包绝缘后相应变为a2=a22+0.33=3.48mm，b2=b22+0.33=17.33mm (7)绕组的尺寸： 1）幅向： 高压绕组： E：2.23×12×1.095=28，取整，再计算： A：（2.23×8+2+7）×1.095=28（此处仍是凑整，亦即内垫7mm，统包2mm） 同理可得： B：（2.23×9+6.5）×1.095=28（内垫6.5mm） C：（2.23×8+9）×1.095=28（内垫9mm） 故高压绕组的幅向厚度取为28mm 低压绕组： 3.48×2×1.16=8，取整得8mm； 8+12+8=28mm，于是可得高压绕组的幅向厚度为28mm。 （注：12mm为中间气道厚度） 2）轴向: 高压绕组： 线段:A:5×(9.83+2)=49.15； B+C+E）:35×9.83=344.05； 得到绕组40段的纯轴向高度：49.15+344.05=393.2mm 垫块：E：31×5=165； C：2×12=12； （A+B）：6×8=48； 几类垫块高度求和：227mm； 据此计算绕组高: Hd1=393.2+227+0.8=621mm； 窗高: Ho=621+144=765Hw 低压绕组： 2b2×W2+1K=2×17.33×17+1×1.035=646 mm； 电抗高度：Hd2=646-17.33*2=611.34mm 窗高：Ho=646+114=760Hw，凑数保证和高压绕组窗高相同。 3.绝缘半径计算 铁心半径