1、2022-4-18干式电力变压器设计原理干式电力变压器设计原理 (海南金盘电气有限公司海南金盘电气有限公司)2022-4-18一、已知技术数据（用户要求）额定容量Sn(kVA)高低压额定电压U1N、 U2N联结组别相数频率(50Hz或60Hz)分接范围负载损耗Pk(参考温度1200C)空载损耗P0(参考温度1200C)阻抗电压空载电流其他要求（温升，绝缘水平等）2022-4-18 额定电压、电流按线电压、线电流二、额定值、线值、相值关系2.2NmNIUS3NNNIUSY接接相U3NU相IIN相UUN相I3IN2.12022-4-184SKD DK经验系数（取55-70）S变压器每柱容量（kVA
2、）,三相双绕组变压器SSN/3;铁芯直径（mm）三、铁芯直径确定D取整，2的倍数D查表得铁芯截面积 cm2QQ有效截面积Q= *0.97 cm22022-4-182022-4-18四、匝电势计算QfBemt44. 4Bm-铁芯磁密最大值 干变取1.6T 油变取1.7T2022-4-182022-4-182022-4-18五、匝数计算txeUW/式中：W一次绕组或二次绕组的匝数Ux一次侧或二次侧的空载额定相电压（V）et 每匝电压（V/匝）f电源频率（Hz） Bm磁通密度（T） 铁柱的有效面积（cm2）QfBemt44. 45.1 基本公式Q2022-4-185.2 二次侧匝数W2取整为W2 W
3、2etW相U22BmteUW222022-4-185.3 一次侧匝数额定匝数：22121UWUWKWN相相分接档匝数：tapNtapKWW*1+21.05+11.02501.000-10.975-20.952022-4-18%5 . 0%100%3 . 0%100111tapttaptapNtNNUeWUUeWU其他分接：主分接：层间电压：段间电压：Vnet 60022段间距离段段aVanet , 1205.4 电压比校核：2022-4-18每层匝数：ten3002取整 （层数n=1.3.5.7.9）段数：121nnwnmxs往上取整注扁线：最外层少匝圆线：直径1.52.0mm每层递减1匝1.
4、01.5mm每层递减2匝导线每段总匝数122nnw六、绕组设计2022-4-186.2选导线（铜箔）导线截面jIS相截电流密度：干变LV取1.72.5A/mm2 干变HV取1.73.2 A/mm26.2.1LV：222J相IS S2查线规表线规baba 轴向m 辐向n带绝缘尺寸, 52baab并绕2022-4-18HV：jIS相11国产铜箔a: 0.35-2.0 b: 600-12002022-4-18七、轴向尺寸计算7. 1HV：H 高度（取10的整数倍）m 轴向并绕根数Ns每段标识KH轴向裕度（取1）n2每层匝数所有段间距离isniihknmbH122) 1(2022-4-187. 2LV
5、线绕：babHmmHHmmHHmmKnmbHlhlhliiHl、需重新计算如果不满足以上要求，其中、箔绕：、线绕：轴向裕度（)(20103020)7030) 1(22022-4-18八、辐向尺寸计算8. 1无气道：设计时注意。可能有变化，）根据层绝缘的不同也层取以上，层取层以下取辐向裕度（层绝缘厚度层数的倍数取05. 1903. 195 , 15)(5 . 0) 1(21211kmmbnaknbnnaa2022-4-188. 2有气道：气道含绝缘厚度qqSSknbnnaa) 1(2112022-4-18九、绝缘结构尺寸9. 110kV(6kV)-耐压35kV：mmSmmammSmmSSmSSS
6、NN3528: )75mm(72 (8782:2516 20,630 10,630:512111有绝缘筒无绝缘筒）箔绕：；线绕：2022-4-189. 2绝缘半径计算：09282726)(252423222581554124211MDDDDDDDDDSRaRRRaRaRStttttt铁芯直径Lv内模直径Lv内铜直径Lv外铜直径Lv外模直径Hv内模直径Hv内铜直径Hv外铜直径Hv外模直径中心距2022-4-184,4, 48717412432DDrDDrDDrmmHvLvRRRRtttt25 . 16541树脂厚度，一般为内外壁和分别为、2022-4-18%22krkxkUUU%10010%Nk
7、krSPU（计算Pk取要求值）(%)106 .49%6KtkxHeKDfIWU十、阻抗计算10. 1基本公式： 2022-4-18内外绕组电抗高度、21KKHH)2 . 10 . 1,(:箔绕2:221122211一般取成反比与附加电抗系数绕线WKHHHHbmHHHHKKKK2022-4-1810. 2计算D10.2.1高低压均无气道2022-4-1810.2.2高低压均有气道2022-4-182022-4-18十一、负载损耗计算11. 1基本公式：)581)(/(222铜为导线电阻率mmmSlIRIPD11. 2HV电阻计算：)2(l 581111n11201NnWrSlR11. 3LV电阻
8、计算：)2(l 581222n22202NnWrSlR2022-4-1811. 4负载损耗计算：392. 120235120235235235)(3 , 312202201120222202121201TTKPPKKPRIPRIPTTPK相相2022-4-18经验公式：eeKPP20Ke为经验系数（一般取0.010.02)其值与a和I成正比11. 5涡流损耗： 容量(kVA) 5006308001000 1250Ke1.061.081.11.121.122022-4-1811. 6铜重计算： 导线截面积、低压高压2122222221max111max112 2 SSSWrSlVGSWrSlVG
9、2022-4-18十二、空损、空载电流计算12. 1（三相）铁重计算： 65. 7)/()()()(15. 0)(4)2(3300，冷轧硅钢片取硅钢片比重最大片宽中心距离窗高cmkgcmBcmMcmhQDBMBhGFecFecFe 2022-4-1812. 2空载损耗计算： 有关和与硅钢片单位损耗一般取、结构等有关）空载损耗系数（与工艺fBkgwPKKGPKPmFeppFeFep),/(08. 1 00002022-4-1812. 3空载电流计算： )()()/(2.5 10%000kVASkgGkgVAqKSGqKINFeFeINFeFeI变压器额定容量铁芯重量铁芯磁化容量）工艺、材料等因素
10、有关励磁电流附加系数（与2022-4-18十三、温升校核13. 1热负荷计算： )(mHDDSk)(SPPqPPPSPq散ekeKkK2196112011 )(3 100 560 2 .13)( 散散高压：无气道时其中2022-4-18）HDDD(DS)HD(DPP q )HD(DPPq）HD(DSSPPq散ekek散散ek243212243222112522220223-3- 3线绕：有气道3 箔绕：外层内层时：低压：外外内内带气道示意图2022-4-185 K11洛氏系数H2121aaa)H(H21Hk2k1经验系数箔绕：绕线：2 . 10 . 1KHHHH2bmHHHHx22k11K222k11K
