树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算文档格式.docx

1、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

2、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：（105%）/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，GB64503.3.2 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

3、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： =1.50 T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

4、=727 W2=693 W3=658電流：a、高壓側 D接 ，, 計算可得b、低壓側 Y 接= , , 計算可得低壓繞組計算：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： =2.0 A/mm2 -2 算導線截面積： ， 根據計算得

5、出的導線截面積，查表找出最接近的導線規格。-3選線規：1.01795802.95 ,導線截面積=802.95 mm2 -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 +102 端絕緣高度,mm815 繞組軸向總高度,mm+452 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1.01 1.01 箔式導線厚度，mm 5 6 總層數5.05 6.06+0.1841.1 +0.1851.1 絕緣總厚度（=（-1）層絕緣緣）,mm5.842 7.05 （1

6、+2%） （1+2%） 輻向裕度取2%5.95884 7.191+0.36 +0.362 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=38.5 mm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

7、間距20mm,空氣距離45mm，氣道厚度為16mm。 =2.0 A/mm2 I=-3 選線規：3.006.300.16 ,導線截面積=118.35=18.35 mm2 -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+ 0.166.46 帶絕緣導線寬度，mm（26+1） 每層匝數加上起末頭高度,mm174.42 1.02 軸向裕

8、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+203 3個段間距772（775） 軸向長度，mm +452 空氣距離,mm 865 + 202 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3.00 3.00 箔式導線厚度，mm 3 4 總層數9.00 12.00+0.5621.1 +0.56310.232 13.84810.4366 14.1251.1+3.00 +0.561.1+3.00 表面絕緣厚度,mm 15.28 18.97 高壓繞組輻向總厚度： 15.28+16+18.97=5

9、0.3 mm3.3.4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=122.5 mm其餘相關數據如下：低壓-鐵心：10mm 高壓-低壓：40mm 相間距離：41mm1225 鐵心外接圓半徑R0,mm+ 10 低壓繞組至鐵心距C,mm1325 低壓繞組內半徑R2,mm+ 385 低壓繞組輻向厚度B2,mm171 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 + 500 高壓繞組輻向尺寸B3,mm257.5（258） 高壓繞組外半徑R5,mm 2 516 高壓

10、繞組外徑D,mm+ 41 相間距離（幹變取40左右）A，mm 557- 3.002 高壓線圈表面絕緣，mm551（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=207 kg Cu1

11、2=316 kg Cu13=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=845kg3.3.6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K PsupPercent=0.006I2=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 /