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环氧树脂浇注绝缘干式变压器设计与计算

本章以环氧树脂浇注干式变压器SCB10-1000/10的设计为例，详细列出了树脂浇注干式变压器的设计计算过程，以及每一步计算所涉及到的公式和原理。该变压器具有以上所述的树脂浇注干变的各项优点，是树脂浇注干变设计的典型实例。

变压器设计计算的任务

变压器设计计算的任务是使产品设计符合国家标准，或者用户在合同中提出的标准和要求。在合同中通常包括以下一些技术规范：

变压器的型式：相数、绕组数、冷却方式、调压方式、耦合方式。

额定容量，各绕组的容量，不同冷却方式下的容量。c.变压器额定电压、分接范围。

d.额定频率。

e.各绕组的首末端的绝缘水平。f.变压器的阻抗电压百分值。g.绕组结线方式及连接组标号。

h.负载损耗、空载损耗、空载电流百分值。i.安装地点海拔高度。

此外，用户可能还有一些特殊参数。

变压器计算的任务，就是根据上述技术规范，按照国家标准，如《电力变压器》、《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》、《高压输变电设备的绝缘配合及高电压试验技术》和其它专业标准，确定变压器电磁负载，几何尺寸、电、热、机械方面的性能数据，以满足使用部门的要求。对方案进行优化计算，在满足性能指标前提下，具有良好的工艺性和先进的经济指标。

变压器设计计算步骤

以下主要针对电力变压器而言，特种变压器的计算基本与之相同，只需考虑

特殊要求和自身特点即可。

根据技术合同，结合国家标准及有关技术标准，决定变压器规格及相应的性能参数，如额定容量、额定电压、联结组别、短路损耗、负载损耗、空载损耗及空载电流等。

确定硅钢片牌号及铁心结构形式，计算铁心柱直径，计算心柱和铁轭截面。

根据硅钢片牌号，初选铁心柱中磁通密度，计算每匝电势。

初选低压匝数，凑成整匝数，根据此匝数再重算铁心柱中的磁通密度及每匝电势、再算出高压绕组额定分接及其他各分接的匝数。

根据变压器额定容量及电压等级，计算或从设计手册中选定变压器主、

从绝缘结构。

根据绕组结构形式，确定导线规格，进行绕组段数、层数、匝数的排列，计算出段数、层数、总匝数及每层的匝数、每段匝数。

计算绕组的轴向高度及辐向尺寸。计算绕组几何高度、电气高度及窗高。

计算绝缘半径，确定变压器中心距M0，高、低压绕组平均匝长L。

初算短路阻抗无功分量，大型变压器无功分量值应与短路阻抗标准值接近。

计算绕组负载损耗，算出短路阻抗有功分量（主要指中小型变压器），

检查短路阻抗是否符合标准规定值。

计算绕组对油温升，不合格时，可调整导线规格、或调整线段数及每段匝数的分配，当超过规定值过大时，则需要调整变更铁心柱直径。

计算短路机械力及导线应力，当超过规定值时，应调整安匝分布或加大导线截面。

计算空载性能及变压器总损耗，计算变压器重量。

树脂浇注干式变压器设计的详细计算

本毕业设计主要任务为设计SCB10-1000/10-0.4变压器。

技术条件

产品型号：SCB10-1000/10

额定容量：1000kVA

电压比：(10±5%)/0.4kV频率：50Hz

联结方法：Dyn11

额定电压电流：高压侧1000V/57.74A低压侧400V/1443.38A

短路阻抗：6％空载损耗：1770W负载损耗：8130W

硅钢片牌号：30Q120

执行标准：GB/T10228，GB1094.11

铁心计算

铁心直径：Pt为三相变压器每相容量，故Pt=Pn/3=1000/3kVAK为经验系数， 取K=57

根据经验公式：D=K4P?=5741000/3=243.5mm

由于铁心直径的位数取0或者是5，所以变压器的铁心直径为：D=245mm。

D2

S??

铁心净横截面积：根据公式 4

， 计算可得：S=471.196cm2。

绕组计算

○1初选磁密：B=1.50T

○2初算匝电压:f=50Hz 铁心净横截面积经查表得出：At=436.306cm2

由公式

e?4.44fBA

?BAt

,计算可得

e=14.5435V

4003t t 45

400

3

3○3低压匝数：因为低压侧是Y接，故U?

3

W=15.883，

?UL

? ?231V

,计算可得

由公式W?U?

et

? 231

14.5434

?15.883，取整得W=16

○4重算匝电压：et

?U?

W

?231?14.4375V

16

○5重算磁密：

B?45et

At

?45?14.4375?1.49T436.306

○6高压匝数：高压绕组一般均设有分接线匝，这样就应根据各分接的相电压求出各分接匝数

高压侧D接故U??UL=10000V

高压绕组为U