毕业设计KVA电力变压器设计_精品文档.doc

1、6300KVA电力变压器设计学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 助理指导教师： 二八年五月 摘要摘 要现代化的工业企业，广泛地采用了电力作为能源，电能都是由水电站和发电厂的发电机直接转化出来的。发电机发出来的电,根据输送距离将按照不同的电压等级输送出去，就需要一种专门改变电压的设备，这种设备叫做“变压器”。见于变压器的现状和发展趋势，一些新技术、新材料、新工艺的应用也层出不穷。目前变压器行业的新材料和新技术在不断发展，除低损耗变压器、非晶和金铁心变压器、干式变压器、全密封变压器、调容量变压器、防雷变压器、卷铁心变压器、R型变压器、单相变压器、有载调压变压器、组合式变压器

2、、箱式变压器外还有硅油变压器、六氟化硫变压器、超导变压器等。电力变压器是发、输、变、配电系统中的重要设备之一，它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益,所以电力变压设计是一个很值得我们去研究的课题。关键词 变压器，铁心，线圈，损耗，油箱，温升，重量1 ABSTRACTABSTRACTModernization of industrial enterprises, the wider use of electricity as a source of energy, electricity from hydropower stations and power plants are

3、the generators directly into them. Sent to the electric generator, according to transmission distance in accordance with the different voltage transmission out, we need a change in voltage specialized equipment, such equipment is called Transformer. Transformer seen at the current situation and deve

4、lopment trends, new technologies, new materials, new technology applications are endless. The current transformer industry of the new materials and new technologies in development, with the exception of low-loss transformers, amorphous and the core transformers, dry-type transformers, all sealed tra

5、nsformers, for transformer capacity, mine transformers, wound core transformer, R-type transformers, single - Phase transformer, OLTC transformers, modular transformers, box-type transformers, there are silicone oil transformers, SF6 transformers, such as superconducting transformer. It is a power t

6、ransformer, lose, change, power distribution system in one of the key equipment, and its performance, quality, directly related to the reliability of power system operations and operating efficiency, transformer design is a very worthy of our study of Subject. Keywords transformers, core, coil, loss

7、, the fuel tank, temperature, weight目 录摘 要ABSTRACT1 课题背景11.1研究意义11.2国内外发展状况11.2.1国外发展状况11.2.2国内发展状况11.3变压器的发展方向22 变压器设计前的准备42.1做好变压器设计应注意的问题42.1.1熟悉国家标准与-42.1.2熟悉产品规格及技术用户的要求42.1.3变压器设计计算步骤52.2主要材料、结构的确定52.2.1主要材料52.2.2变压器主要结构的确定53 电磁计算73.1额定电压和额定电流的计算73.2铁心直径的选择83.2.1影响铁芯直径选择主要因素83.2.1截面的选择83.2.2铁心

8、截面的设计93.3线圈匝数的计算113.3.1每匝电压的确定113.3.2初选每匝电压113.3.3低压线圈匝数的确定113.3.4高压线圈各分接匝数的确定和电压比校核对123.4、线圈型式的选择及线圈排列123.4.1线圈高度的估计123.4.2线圈的确定133.5导线的选择143.6线圈辐向尺寸的计算153.7绝缘半径(见图3-4)153.8阻抗电压计算173.9高压线圈数据计算183.10低压线圈数据计算193.11铁心计算(见图3-6)193.12空载损耗Po的计算213.13空载电流213.14涡流百分数的计算213.14线圈对油温升的计算223.15油箱尺寸的估计(见图3-7)23

9、3.16杂散损耗计算243.17总损耗计算243.18箱壁散热面计算263.19四散热器的选择263.20油的温升273.20.1油平均温升的计算(见图3-9)273.20.3线圈平均温升的计算283.21安匝分布283.22各区域安匝占总安匝百分数293.23机械力计算303.24变压器重量计算324 三种不同方案的比较344.1三种不同方案中安匝分布和及阻抗电压进行优化344.1.1优化理由344.1.2阻抗电压计算384.2方案三对变压器重量以及散方面的优化394.2.1优化理由395总结41参考文献42附录A：变压器结构安装图43附录B：变压器主要产品部件使用说明书44 课题背景1 课

10、题背景1.1研究意义现代化的工业企业，广泛地采用了电力作为能源，电能都是由水电站和发电厂的发电机直接转化出来的。发电机发出来的电,根据输送距离将按照不同的电压等级输送出去，就需要一种专门改变电压的设备，这种设备叫做“变压器”。电力变压器是发、输、变、配电系统中的重要设备之一，它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益,所以电力变压设计是一个很值得我们去研究的课题。1.2国内外发展状况1.2.1国外发展状况一个世纪以来，电力变压器原理未曾改变，随着年代的推进，先进生产设备日臻完善，因而各项技术参数越来越先进。 国外在世界范围内形成了几大集团：乌克兰扎布洛斯变压器厂，年生产能力100G

11、VA；俄罗斯陶里亚第变压器厂，年生产能力40GVA，ABB公司29个电力变压器厂年生产能力80-100GVA，英法GECAlshtom年生产能力40GVA，日本各厂总和（三菱、东芝、日立、富士）年生产能力65GVA，德国TU集团年生产能力40GVA。这些公司生产的已在系统运行的代表性产品：1150kV、1200MVA，735-765kV、800MVA，400-500kV、3-750MVA或1-550MVA，220kV、3-1300MVA电力变压器；直流输电500kV、400MVA换流变压器。1.2.2国内发展状况与国外相对比我国的变压器组件的发展: 套管。国外原全苏电瓷厂（现在乌克兰境内）已生

12、产供应1150kV电容式套管，日本NGK已生产供应1100kV电容式套管。我国南京电瓷厂、西安电瓷厂可成批量供应500kV电容式套管。 有载分接开关。德国MR分接开关厂是世界著名工厂，已做出了一系列有载分接开关，如V型、M型，供应世界各国，国产变压器及国内进口变压器已装用多台V型及M型开关，运行上基本可靠。遵义长征电器厂早已做出了V型与M型分接开关，沈阳变压器厂也能生产。其产品已在国内众多的变压器上应用，运行证明也是可靠的。 冷却器。国外风、水冷却器和片式散热器都有，但水冷却器用得不多。风冷为板翅式，由专业工厂钎焊，用料少、冷却效率高。我国这三种冷却器都有。水冷却器也只在部分水电站用。风冷却器

13、为肋管式，制造工艺简单，效率尚可，只是与板翅式相比，体积大、用料多。1.3变压器的发展方向从当前城乡电网改造的情况来看，我国供电电网要求配电变压器小容量化，降低噪声，就近安装，美化环境，环网供电，以尽量缩短低压配线，降低二次线损，改善电压品质。我国的变压器制造业和使用总的发展趋势是： 采用新材料，降低损耗。 采用新结构，以求重量轻、体积小。 提高产品的可靠性，减少甚至免维修。 防火防爆，安全供电。 节约原材料，降低成本。针对我国目前电网用电峰谷进一步加大的现状，要提高配电变压器的过载能力，要求其具有较强的超铭牌运行能力。研究科学的效率曲线，尽可能按高效运行的原则合理选用。跟踪国际潮流，进一步简

14、化配电变压器的结构，取消无功励磁，分接开关做到高度的通用化、标准化、互换化，增加自身的保护功能。见于变压器的现状和发展趋势，一些新技术、新材料、新工艺的应用也层出不穷。目前变压器行业的新材料和新技术在不断发展，除低损耗变压器、非晶和金铁心变压器、干式变压器、全密封变压器、调容量变压器、防雷变压器、卷铁心变压器、R型变压器、单相变压器、有载调压变压器、组合式变压器、箱式变压器外还有硅油变压器、六氟化硫变压器、超导变压器等。新材料的应用：非晶和金和速冷法制成的硅钢片，激光照射和机械压痕的高导磁取向硅钢片，HI-B高导磁取向电工钢片，菱格上胶绝缘纸。新工艺的应用：阶梯叠铁心工艺，圆柱矩轭铁心的应用，贴心自动叠装生产线，铁心硅钢片的专业生产，用激光刀作切割刀，绕组整体套装，绕组用恒压装置压紧处理，采用垫块预压。改进技术的应用：采用椭圆形绕组，采用半油道结构，解决直流电阻不平衡率问题，不同硅钢片搭配使用的性能变化，一种新的D联结方法，配电变压器低压引线的改进，变频调速绕线机