树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算文档格式.docx
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7）計算繞組的軸向高度及輻向尺寸。
計算繞組幾何高度、電氣高度及窗高。
8）計算絕緣半徑，確定變壓器中心距M0，高、低壓繞組平均匝長L。
9）初算短路阻抗無功分量，大型變壓器無功分量值應與短路阻抗標準值接近。
10）計算繞組負載損耗，算出短路阻抗有功分量（主要指中小型變壓器），檢查短路阻抗是否符合標準規定值。
11）計算繞組對油溫升，不合格時，可調整導線規格、或調整線段數及每段匝數的分配，當超過規定值過大時，則需要調整變更鐵心柱直徑。
12）計算短路機械力及導線應力，當超過規定值時，應調整安匝分佈或加大導線截面。
13）計算空載性能及變壓器總損耗，計算變壓器重量。
3.3樹脂澆注幹式變壓器設計的詳細計算
本畢業設計主要任務為設計SCB10-1000/10B變壓器。
3.3.1技術條件
產品型號：
SCB10-1000/10
額定容量：
1000kVA
電壓比：
（10±
5%）/0.4kV
頻率：
50Hz
聯結方法：
Dyn11
額定電壓電流：
高壓側1000V/57.74A低壓側400V/1443.38A
短路阻抗：
6％
空載損耗：
2200W
負載損耗：
8180W
矽鋼片牌號：
Q120-30
執行標準：
GB/T10228，GB6450
3.3.2鐵心計算
鐵心直徑：
Pt為三相變壓器每相容量，故Pt=Pn/3=1000/3kVA
K為經驗係數，取K=57
根據經驗公式：
D=K=57=243.5mm
由於鐵心直徑的位數取0或者是5，所以變壓器的鐵心直徑為：
D=245mm。
鐵心淨橫截面積：
根據公式，計算可得：
=471.196cm2。
3.3.3繞組計算
初選磁密：
=1.50T
初算匝電壓:
f=50Hz鐵心淨橫截面積經查表得出：
At=436.306cm2
由公式,計算可得=14.5435V
低壓匝數：
因為低壓側是Y接，故,計算可得=15.883，
由公式，取整得W=16
重算匝電壓：
V
重算磁密：
高壓匝數：
高壓繞組一般均設有分接線匝，這樣就應根據各分接的相電壓求出各分接匝數
高壓側D接故=10000V
高壓繞組為調壓，共3級
則==10500V
==10000V
==9500V
由公式,計算可得
取整：
W1=727W2=693W3=658
電流：
a、高壓側D接，,
計算可得
b、低壓側Y接=,,
計算可得
⑧低壓繞組計算：
從澆注幹式變壓器的設計、工藝和生產現狀來看，低壓繞組一般採用箔式繞組結構。
箔式繞組，一層就是一匝，也就是只有一段，每段的長度即為導線寬度795mm。
同時，根據實際需要，我們選低壓側端絕緣為10mm，空氣距離為45mm，層間絕緣為0.18mm
表面絕緣0.36mm.前面已經計算出總匝數為16，我們可以分為三層（5+5+6=16），相臨兩層之間加氣道，氣道厚度分別為8mm和10mm。
具體計算如下：
-1初選電流密度：
=2.0A/mm2
-2算導線截面積：
，
根據計算得出的導線截面積，查表找出最接近的導線規格。
-3選線規：
1.01795∥802.95,導線截面積=802.95mm2
-4重算電流密度：
由公式：
，計算可得
-5低壓繞組軸向尺寸計算：
795——箔式導線高度，即軸向長度，mm
+10×
2——端絕緣高度,mm
815——繞組軸向總高度,mm
+45×
2——繞組到上下鐵軛距離,mm
905——鐵心窗高,mm
-6低壓繞組輻向尺寸計算：
輻向有16層，被兩個氣道隔開，分為：
5層、5層、6層
1.011.01——箔式導線厚度，mm
×
5×
6——總層數
5.056.06
+0.18×
4×
1.1+0.18×
5×
1.1——絕緣總厚度（=（-1）×
層絕緣緣）,mm
5.8427.05
×
（1+2%）×
（1+2%）——輻向裕度取2%
5.958847.191
+0.36+0.36×
2——表面絕緣厚度,mm
6..31884（6.31）7.911（7.91）
低壓繞組輻向總厚度：
6.31+8+6.31+10+7.91=38.5mm
低壓繞組輻向總厚度=5層輻向厚度+氣道1厚度+5層輻向厚度+氣道2厚度+6層輻向厚度單位mm
高壓繞組採用分段層式繞組，前面已經計算出高壓繞組的匝數為727-693-658，計算時，用最大的匝數727來計算。
高壓繞組可分為4段，每段182匝，，分7層，每層26匝，中間夾一個氣道（3+4+0=7）。
另外其餘參考數據如下：
表面絕緣3.00mm,段間距離20mm,端間距20mm,空氣距離45mm，氣道厚度為16mm。
=2.0A/mm2I=
-3選線規：
3.00×
6.30∥0.16,導線截面積=1×
18.35=18.35mm2
-4重算電流密度：
-5高壓繞組軸向尺寸計算
高壓線圈軸向電氣長度=帶絕緣高壓線圈導線寬度×
（每層匝數+起末寬度）×
軸向裕度×
段數+（段數-1）×
段間距單位mm
高壓線圈軸向幾何長度=高壓線圈軸向電氣長度+2×
端絕緣
高壓線圈窗高=高壓線圈軸向幾何長度+2×
空氣距離=高壓線圈軸向電氣長度+2×
端絕緣+2×
空氣距離單位mm;
6.30
+0.16
6.46——帶絕緣導線寬度，mm
（26+1）——每層匝數加上起末頭高度,mm
174.42
1.02——軸向裕度，單根導線取2%
177.91（178）——每段長度（取整數），mm
4——總共有4段
712
+20×
3——3個段間距
772（775）——軸向長度，mm
+45×
2——空氣距離,mm
865
+20×
2——端間距,mm
905——鐵心窗高，mm
-6高壓繞組輻向尺寸計算
輻向有7層，被一個氣道隔開，分為：
3層、4層
3.003.00——箔式導線厚度，mm
3×
4——總層數
9.0012.00
+0.56×
2×
1.1+0.56×
3×
10.23213.848
10.436614.125
1.1+3.00+0.56×
1.1+3.00——表面絕緣厚度,mm
15.2818.97
高壓繞組輻向總厚度：
15.28+16+18.97=50.3mm
3.3.4繞組絕緣半徑及平均匝長的計算:
前面已經計算出，鐵心直徑D=245mm，則鐵心外接圓半徑R0=235/2=122.5mm
其餘相關數據如下：
低壓-鐵心：
10mm高壓-低壓：
40mm相間距離：
41mm
122．5——鐵心外接圓半徑R0,mm
+10——低壓繞組至鐵心距C,mm
132．5——低壓繞組內半徑R2,mm
+38．5——低壓繞組輻向厚度B2,mm
171——低壓繞組外半徑R3,mm
+40——高低壓繞組間主絕緣距a12,mm
（211-3-0.5）207.5——高壓繞組內半徑R4,mm
+50．0——高壓繞組輻向尺寸B3,mm
257.5（258）——高壓繞組外半徑R5,mm
2
516——高壓繞組外徑D,mm
+41——相間距離（幹變取40左右）A，mm557
-3.00×
2——高壓線圈表面絕緣，mm
551（550）——鐵心柱中心距離（為10或5的倍數）M0，mm
鐵心柱中心距離=高壓繞組外徑+相間距離-2*高壓繞組表面絕緣;
故：
低壓線圈內徑：
265外徑：
342
高壓線圈內徑：
415外徑：
516
中心距：
550（單位mm）
繞組平均匝長l的計算：
高壓繞組;
低壓繞組;
平均匝長Lm=（Lm1+Lm2）/2;
=1462mm（取整）
=953mm（取整）
3.3.5參考溫度（120）下繞組每相電阻及導線重量的計算
——
高壓繞組電阻（120℃）：
；
;
高壓繞組銅導線重：
所以Cu11=207kgCu12=316kgCu13=0
高壓繞組導線重：
Cu1=207+316=523kg
高壓繞組電阻損耗（120℃）:
低壓繞組電阻（120℃）：
低壓繞組導線重：
Cu2=91+99+132=322kg
低壓繞組電阻損耗（120℃）:
導線總重：
523+322=845kg
3.3.6負載損耗的計算
//H0:
窗高
//低壓額定電流
D=245mm//鐵心直徑
B0=D-5=245-5=240mm//B0:
最大片寬;
為省去查表麻煩,近似等
//Sb:
銅排截面積;
雜散損耗、引線損耗及附加損耗分別如下：
低壓繞組為箔繞，所以連接及附加損耗百分比KPsupPercent=0.006×
I2=8.66。
總負載損耗。
3.3.7樹脂、玻璃纖維重的計算
如果低壓為箔式：
纖維重
樹脂重
3.3.8空載損耗
//
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