畢業(yè)論文-OSFSZ11-180000220有載調(diào)壓自耦變壓器電磁設(shè)計(jì)

1、 -哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目： OSFSZ11-180000/220有載調(diào)壓自耦變壓 器電磁設(shè)計(jì) 院 系： 電氣與電子工程學(xué)院 姓 名： 指導(dǎo)教師： 系 主 任： 2012年 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 -OSFSZ11-180000/220有載調(diào)壓自耦變壓器電磁設(shè)計(jì)摘 要隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,對(duì)電力的需求不斷加大,從而促進(jìn)了輸變電行業(yè)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的城市居民用電量已達(dá)到或接近先進(jìn)國(guó)家水平,220kV變壓器已進(jìn)入城市中心地區(qū)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)園區(qū),成為供電的中樞。220kV變壓器可以做成油浸式自耦變壓器,這樣可以節(jié)省銅、硅鋼片、絕緣材料等原材料,還可以降低損耗,減小變

2、壓器的體積等。如果設(shè)計(jì)合理,就會(huì)生產(chǎn)出低損耗、低噪音、安全性強(qiáng)、抗短路、低局放的自耦變壓器。自耦變壓器的短路阻抗計(jì)算與普通的變壓器不同,因?yàn)槠湓边叢粌H有磁的聯(lián)系,還有電的聯(lián)系。本文在參考大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了我國(guó)電力變壓器行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，闡述了電力自耦變壓器的基本原理和基本結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)電力自耦變壓器設(shè)計(jì)的基本思路，按照目前變壓器設(shè)計(jì)的一般方法，完成了一臺(tái)180000kVA/220kV有載調(diào)壓自耦變壓器的計(jì)算工作，主要內(nèi)容包括阻抗電壓、空載、負(fù)載損耗、溫升、短路電動(dòng)力等的計(jì)算。電磁計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)參數(shù)的要求。關(guān)鍵詞短路阻抗；負(fù)載損耗；溫升Design of OSFSZ11-

3、180000/220 autotransformer Abstract With the enhancement of national economy in our country, the need of electric power increases continuously, and electric transmission and transformation industry develops rapidly. Electric consumption of urban population in developed areas has approached that of d

4、eveloped country. Transformers of 220kV grade have been used in central zone of city and industrial development Zone, and have become power-supply centrums. Transformers of 220kV grade can be produced into oil-immersed autotransformer, in order to reduce load loss, minish transformers volume and eco

5、nomize materials, for example, copper, silicon sheet steel and insulation material, etc. The autotransformer can be produced with low loss, low noise, high security, few short-circuit and low partial discharge with reasonable design. Because of the magnetic and electric relation between the first si

6、de and second side, the short-circuit impedance calculation of the autotransformer is different from common transformer. Based on the information and extensive literature, this article analyzes the present basic principle and basic structure of transformer, and also, the present situation and the de

7、velopment of our countrys autotransformer industry. According to the general designing method and the basic designing ideas of autotransformer, a whole electromagnetic calculation of a 180000kVA/220kV OLTC autotransformer has been completed in the article. The results of the electromagnetic calculat

8、ion meet the requirements of national standards and technical parameters, including the main contents of impedance voltage, load and no-load loss, temperature rise, short-circuit electromagnetical force and so on. As development of Chinese transformer manufacture technology.Key wordsshort-circuit im

9、pedance;load loss; temperature rise目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc328556671 摘 要 PAGEREF _Toc328556671 h I HYPERLINK l _Toc328556672 Abstract PAGEREF _Toc328556672 h II HYPERLINK l _Toc328556673 第1章 緒論 PAGEREF _Toc328556673 h 1 HYPERLINK l _Toc328556674 1.1 課題背景 PAGEREF _Toc328556674 h 1 HYPERLIN

10、K l _Toc328556675 1.2 我國(guó)電力變壓器的最新發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc328556675 h 2 HYPERLINK l _Toc328556676 1.3 本章小結(jié) PAGEREF _Toc328556676 h 2 HYPERLINK l _Toc328556677 第2章 電力自耦變壓器的原理與結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc328556677 h 3 HYPERLINK l _Toc328556678 2.1 電力自耦變壓器的作用 PAGEREF _Toc328556678 h 3 HYPERLINK l _Toc328556679 2.1.1 電力自耦

11、變壓器的工作原理 PAGEREF _Toc328556679 h 3 HYPERLINK l _Toc328556680 2.1.2 自耦變壓器的作用 PAGEREF _Toc328556680 h 4 HYPERLINK l _Toc328556681 2.1.3 自耦變壓器接線(xiàn) PAGEREF _Toc328556681 h 4 HYPERLINK l _Toc328556682 2.2 電力自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) PAGEREF _Toc328556682 h 6 HYPERLINK l _Toc328556683 2.3 自耦變壓器優(yōu)缺點(diǎn) PAGEREF _Toc328556683 h

12、6 HYPERLINK l _Toc328556684 2.4 電力自耦變壓器的性能參數(shù) PAGEREF _Toc328556684 h 7 HYPERLINK l _Toc328556685 2.5 變壓器計(jì)算的一般程序 PAGEREF _Toc328556685 h 7 HYPERLINK l _Toc328556686 2.6 論文研究的內(nèi)容 PAGEREF _Toc328556686 h 8 HYPERLINK l _Toc328556687 2.7 本章小結(jié) PAGEREF _Toc328556687 h 8 HYPERLINK l _Toc328556688 第3章 OSFSZ11

13、-180000/220變壓器電磁計(jì)算 PAGEREF _Toc328556688 h 10 HYPERLINK l _Toc328556689 3.1 產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)要求 PAGEREF _Toc328556689 h 10 HYPERLINK l _Toc328556690 3.2 主要材料 PAGEREF _Toc328556690 h 10 HYPERLINK l _Toc328556691 3.3 變壓器設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc328556691 h 10 HYPERLINK l _Toc328556692 3.3.1 變壓器主要結(jié)構(gòu)的確定 PAGEREF _Toc3285566

14、92 h 10 HYPERLINK l _Toc328556693 3.3.2 鐵心直徑的選擇 PAGEREF _Toc328556693 h 11 HYPERLINK l _Toc328556694 3.3.3 鐵心截面的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc328556694 h 11 HYPERLINK l _Toc328556695 3.3.4 變壓器主、縱絕緣的確定 PAGEREF _Toc328556695 h 12 HYPERLINK l _Toc328556696 3.3.5 繞組型式的選擇、繞組排列及導(dǎo)線(xiàn)的選擇 PAGEREF _Toc328556696 h 13 HYPERLINK

15、 l _Toc328556697 3.4 電磁計(jì)算 PAGEREF _Toc328556697 h 13 HYPERLINK l _Toc328556698 3.4.1 額定電壓和額定電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc328556698 h 13 HYPERLINK l _Toc328556699 3.4.2 繞組匝數(shù)的計(jì)算 PAGEREF _Toc328556699 h 14 HYPERLINK l _Toc328556700 3.4.3 繞組計(jì)算 PAGEREF _Toc328556700 h 18 HYPERLINK l _Toc328556701 3.4.4 絕緣半徑及導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)算

16、PAGEREF _Toc328556701 h 21 HYPERLINK l _Toc328556702 3.4.5 繞組導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量計(jì)算 PAGEREF _Toc328556702 h 23 HYPERLINK l _Toc328556703 3.4.6 短路阻抗計(jì)算 PAGEREF _Toc328556703 h 24 HYPERLINK l _Toc328556704 3.4.7 空載損耗與空載電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc328556704 h 27 HYPERLINK l _Toc328556705 3.4.8 負(fù)載損耗的計(jì)算 PAGEREF _Toc328556705 h 28

17、HYPERLINK l _Toc328556706 3.4.9 繞組表面對(duì)油的溫升計(jì)算 PAGEREF _Toc328556706 h 33 HYPERLINK l _Toc328556707 3.5 油箱尺寸的計(jì)算 PAGEREF _Toc328556707 h 36 HYPERLINK l _Toc328556708 3.5.1 油箱尺寸的估計(jì) PAGEREF _Toc328556708 h 36 HYPERLINK l _Toc328556709 3.5.2 箱壁散熱面積的計(jì)算 PAGEREF _Toc328556709 h 37 HYPERLINK l _Toc328556710 3.

18、5.3 散熱器的選擇及油和繞組溫升的計(jì)算 PAGEREF _Toc328556710 h 37 HYPERLINK l _Toc328556711 3.6 短路電動(dòng)力計(jì)算 PAGEREF _Toc328556711 h 38 HYPERLINK l _Toc328556712 3.6.1 繞組的區(qū)域劃分 PAGEREF _Toc328556712 h 39 HYPERLINK l _Toc328556713 3.6.2 安匝分布計(jì)算 PAGEREF _Toc328556713 h 41 HYPERLINK l _Toc328556714 3.6.3 漏磁計(jì)算 PAGEREF _Toc32855

19、6714 h 41 HYPERLINK l _Toc328556715 3.6.4 短路電流穩(wěn)定值倍數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc328556715 h 42 HYPERLINK l _Toc328556716 3.6.5 不平衡安匝漏磁組所產(chǎn)生的總軸向力計(jì)算 PAGEREF _Toc328556716 h 43 HYPERLINK l _Toc328556717 3.6.6 繞組導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)力計(jì)算 PAGEREF _Toc328556717 h 44 HYPERLINK l _Toc328556718 3.7 變壓器質(zhì)量計(jì)算 PAGEREF _Toc328556718 h 45 HYPERLIN

20、K l _Toc328556719 3.7.1 總油量計(jì)算 PAGEREF _Toc328556719 h 45 HYPERLINK l _Toc328556720 3.7.2 變壓器箱體質(zhì)量計(jì)算 PAGEREF _Toc328556720 h 46 HYPERLINK l _Toc328556721 3.7.3 附件質(zhì)量計(jì)算 PAGEREF _Toc328556721 h 47 HYPERLINK l _Toc328556722 3.7.4 變壓器總質(zhì)量計(jì)算 PAGEREF _Toc328556722 h 47 HYPERLINK l _Toc328556723 3.8 本章小結(jié) PAGER

21、EF _Toc328556723 h 48 HYPERLINK l _Toc328556724 結(jié)論 PAGEREF _Toc328556724 h 49 HYPERLINK l _Toc328556725 致謝 PAGEREF _Toc328556725 h 50 HYPERLINK l _Toc328556726 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc328556726 h 51 HYPERLINK l _Toc169171771 緒論 課題背景自新中國(guó)成立以來(lái)，尤其是改革開(kāi)放以后，我國(guó)的電力工業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。迄今，全國(guó)的總裝機(jī)容量與年發(fā)電量都已躍升到世界第二位，成為了名副其實(shí)的“電力

22、大國(guó)”，其成就是十分巨大的和驚人的。但是，由于我國(guó)人口眾多，在按人口平均的裝機(jī)容量與年用電量方面，仍處于發(fā)展中國(guó)家的中等水平。今后，隨著我國(guó)在新世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)邁向全面的小康社會(huì)，電力工業(yè)必將取得更快的發(fā)展。而變壓器是電力系統(tǒng)中的一個(gè)極其重要的設(shè)備，無(wú)論是發(fā)電廠(chǎng)、變電所、輸配電網(wǎng)絡(luò)還是廣大的用戶(hù)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，都使用著各式各樣的變壓器。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每增加1kW的發(fā)電裝機(jī)容量，就需要配套6-8kVA的變壓器，可見(jiàn)，今后隨著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)變壓器的需要量還將不斷增加。因此，作為電網(wǎng)建設(shè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)的變壓器，將具有比其他電力設(shè)備更長(zhǎng)的景氣周期和更持久的增長(zhǎng)。從19世紀(jì)80年代發(fā)明變壓器以來(lái)，電

23、力變壓器的原理未曾改變，但隨著年代的推進(jìn)，先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的日臻完善，變壓器的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)也愈來(lái)愈先進(jìn)。產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)不只強(qiáng)調(diào)降損，而是從運(yùn)行可靠性、安全環(huán)保、方便維修、節(jié)能降耗、控制成本等方面進(jìn)行綜合考慮，從而研制出低損耗、低噪音、安全性強(qiáng)、抗短路、低局放的變壓器。新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的綜合發(fā)展與結(jié)合，會(huì)不斷推出質(zhì)量更高、可靠性更好的變壓器產(chǎn)品。電力變壓器是發(fā)電廠(chǎng)和變電所的主要設(shè)備之一。在電力系統(tǒng)傳送電能的過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生電壓和功率兩部分損耗，在輸送同一功率時(shí)電壓損耗與電壓成反比，功率損耗與電壓的平方成反比。利用變壓器提高電壓，就可在功率不變的情況下減少送電損失，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。變壓器的

24、作用是多方面的，不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū)，還能把電壓降低為各級(jí)使用電壓，以滿(mǎn)足用戶(hù)生活、工作、生產(chǎn)的用電需要。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)電力的需求不斷加大，從而促進(jìn)了輸變電行業(yè)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外變壓器的總的趨勢(shì)是向高電壓(750kV1000kV)、大容量(840MVA、1000MVA)，低局放、低損耗、小體積、輕重量、低價(jià)格的方向發(fā)展。這無(wú)疑對(duì)現(xiàn)行變壓器的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。而提高超高壓變壓器的生產(chǎn)供應(yīng)能力，需要從設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)節(jié)上下功夫，提高變壓器的質(zhì)量和可靠性。根據(jù)不同用途，變壓器可以分為許多類(lèi)型：電力變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、工頻試驗(yàn)變壓器、電抗器、調(diào)

25、壓器、礦用變壓器和其他特種變壓器。其中電力變壓器又分為降壓變壓器、升壓變壓器或者分為發(fā)電機(jī)用變壓器和配電變壓器及聯(lián)絡(luò)變壓器。按照絕緣和冷卻條件來(lái)分，可分為油浸式變壓器和干式變壓器。為了加強(qiáng)絕緣和冷卻條件，變壓器的鐵芯和繞組都一起浸入灌滿(mǎn)了變壓器油的油箱中。在特殊情況下，例如在路燈，礦山照明時(shí)，也用干式變壓器。本論文研究的220kV級(jí)降壓自耦變壓器屬于油浸式電力變壓器。我國(guó)電力變壓器的最新發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀電力變壓器是發(fā)、輸、變、配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一,它的性能、質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和運(yùn)營(yíng)效益。20世紀(jì)50年代以來(lái)特別是改革開(kāi)放以來(lái)為滿(mǎn)足我國(guó)電力工業(yè)發(fā)、變、配電工程的建設(shè)需要電力變壓

26、器行業(yè)得到了較快發(fā)展。根據(jù)我國(guó)電力工業(yè)裝備政策及技術(shù)政策要求，電力變壓器的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)為提高產(chǎn)品運(yùn)行的可靠性，少維護(hù)或免維護(hù)，降低損耗，減少重量，實(shí)現(xiàn)有載調(diào)壓，品種多樣，滿(mǎn)足電力系統(tǒng)不同場(chǎng)所的需要。大型變壓器要向超高壓(500kV、750kV)、特高壓(1000kV等級(jí))、大容量、輕結(jié)構(gòu)、不吊芯方向發(fā)展。為解決運(yùn)輸困難，要降低運(yùn)輸重量，采用新材料、新技術(shù)、新工藝，開(kāi)發(fā)組合式、殼式和現(xiàn)場(chǎng)裝配式變壓器。中小型變壓器要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，使空載損耗大幅度降低。城網(wǎng)用變壓器應(yīng)向難燃方向發(fā)展，如進(jìn)一步推行性能更為優(yōu)越、材料更為可靠的干式變壓器、SF6氣體絕緣變壓器及難燃油變壓器，采用新材料、新結(jié)構(gòu)，以達(dá)到節(jié)能

27、、不燃或難燃防火，降低噪音的目的。在農(nóng)網(wǎng)中要根據(jù)農(nóng)網(wǎng)季節(jié)性強(qiáng)、負(fù)載率低、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求變化大的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)空載損耗更小的配電變壓器以及10kV、35kV調(diào)容變壓器。目前在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造中，應(yīng)用新S9系列的同時(shí)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理的情況下，可采用S11型和全密封卷鐵心單相及三相變壓器，或非晶合金鐵心變壓器。季節(jié)性負(fù)荷變化大的地區(qū)，應(yīng)積極采用調(diào)容變壓器。進(jìn)入21世紀(jì)后，知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)已是當(dāng)今世界各國(guó)綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的核心，科技競(jìng)爭(zhēng)力將成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和政治穩(wěn)定的重要因素，在科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)第一要素的形勢(shì)下，世界電力工業(yè)的科技進(jìn)步與創(chuàng)新也越來(lái)越快，要發(fā)展我國(guó)電力工業(yè)，加快科技進(jìn)步

28、與創(chuàng)新是十分重和迫切的，設(shè)備的更新更占有重要的地位。本章小結(jié)本章從課題背景開(kāi)始，對(duì)電力變壓器的發(fā)展及現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，對(duì)變壓器行業(yè)，有了更深刻的了解。電力自耦變壓器的原理與結(jié)構(gòu)電力自耦變壓器的作用電力自耦變壓器的工作原理油浸式變壓器采用全充油的密封型，在運(yùn)行中，繞組和鐵芯的熱量先傳給油，然后通過(guò)油傳給冷卻介質(zhì)。油浸式變壓器己被廣泛地應(yīng)用在各配電設(shè)備中。油浸式電力變壓器的冷卻方式，按容量的大小，可分為以下幾種:自然油循環(huán)自然冷卻(油浸自冷式)、自然油循環(huán)風(fēng)冷(油浸風(fēng)冷式)、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。本文研究的變壓器產(chǎn)品是油浸風(fēng)冷式。油浸式變壓器可分為普通變壓器和自耦變壓器。普通的變

29、壓器是通過(guò)原、副邊繞組電磁耦合來(lái)傳遞能量，原、副邊沒(méi)有直接的電的聯(lián)系，自耦變壓器原副邊有直接的電聯(lián)系，它的低壓繞組就是高壓繞組的一部分。如圖1-1所示，當(dāng)原繞組W1接入交流電源U1k時(shí)，原繞組每匝的電壓降，電壓平均分配在原繞組A、X之間，副繞組W2電壓等于原繞組每匝電壓乘以a、x的匝數(shù)。在U1k不變情況下，變更W1和W2的比例，就可以得到不同的U2值。這種原、副繞組直接串聯(lián)，自行耦合的變壓器稱(chēng)為自耦變壓器，又叫單圈變壓器。自耦變壓器原、副繞組電流方向和普通變壓器一樣是相反的。自耦變壓器的變壓比有固定的和可調(diào)的兩種。降壓起動(dòng)器中的自耦變壓器的變壓比是固定的，而接觸式調(diào)壓器的變壓比是可變的。在目前

30、的電網(wǎng)中，從220kV電壓等級(jí)才開(kāi)始有自耦變壓器，多用作電網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)變。220kV以下幾乎沒(méi)有自耦變壓器。自耦變壓器是只有一個(gè)繞組的變壓器，當(dāng)作為降壓變壓器使用時(shí)，從繞組中抽出一部分線(xiàn)匝作為二次繞組；當(dāng)作為升壓變壓器使用時(shí)，外施電壓只加在繞組的一部分線(xiàn)匝上。通常把同時(shí)屬于一次和二次的那部分繞組稱(chēng)為公共繞組，自耦變壓器的其余部分稱(chēng)為串聯(lián)繞組，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且變壓器容量越大，電壓越高，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就越加突出。因此隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級(jí)的提高和輸送容量的增大，自耦變壓器由于其容量大、損耗小、造價(jià)低而得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于用來(lái)做收音或通信的低壓的高頻振蕩電

31、路的時(shí)候，也經(jīng)常會(huì)用到自耦變壓器 圖1-1自耦變壓器原理圖自耦變壓器的作用自耦變壓器主要用于有載調(diào)壓和大型電機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)，由于一、二次繞組直接接通， HYPERLINK /z/Search.e?sp=S%E4%BD%8E%E5%8E%8B&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 低壓 HYPERLINK /z/Search.e?sp=S%E8%BE%93%E5%87%BA%E7%AB%AF&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 輸出端也容易造成危險(xiǎn)，因此自耦變壓器是不能作為

32、安全變壓器使用的。自耦變壓器接線(xiàn)對(duì)于自耦變壓器來(lái)說(shuō)，除了接線(xiàn)方式與普通變壓器不同，其絕緣結(jié)構(gòu)、油箱結(jié)構(gòu)等都與普通的變壓器相似。圖2-1是單繞組變壓器，低壓繞組是高壓繞組的一部分。高壓繞組AX由低壓繞組ax和另一個(gè)繞組串聯(lián)而成。Aa繞組通常叫串聯(lián)繞組，ax繞組為高壓側(cè)與低壓側(cè)所共有，通常叫公共繞組。公共繞組和串聯(lián)繞組是通過(guò)“電磁感應(yīng)”和“電”的直接關(guān)系耦合起來(lái)的，用來(lái)改變一、二次電壓和在一、二次繞組之間傳輸電能。 圖2-1自耦變壓器原理接線(xiàn)圖 圖2-2單相三繞組自耦變壓器原理接線(xiàn)圖圖2-3三相三繞組自耦變壓器自耦變壓器其串聯(lián)繞組和公共繞組一般按同心式放置，因串聯(lián)繞組與高壓系統(tǒng)連接，它總是布置在鐵

33、心最外層。自耦變壓器可是單相的(如圖2-2)，也可以是三相的(如圖2-3)，可以降壓也可以升壓。電力系統(tǒng)中，最常見(jiàn)的自耦變壓器為單相三繞組變壓器和三相三繞組。對(duì)超高壓巨容量自耦變壓器，因受極限容量和運(yùn)輸條件的限制，一般都做成單相的。三相或單相三繞組自耦變壓器中的三個(gè)自耦聯(lián)結(jié)的繞組，一般為YN形聯(lián)結(jié)，其中性點(diǎn)直接接地，三個(gè)低壓繞組可聯(lián)結(jié)為d形或y形。本文研究的自耦變壓器的接線(xiàn)方式如圖2-4所示。圖2-4自耦變壓器接線(xiàn)方式電力自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)變壓器產(chǎn)品包括變壓器、互感器、調(diào)壓器、電抗器等，品格規(guī)格繁多，但基本原理和結(jié)構(gòu)是相似的，結(jié)構(gòu)則由下面幾部分組成。1鐵心：電力自耦變壓器的鐵心由硅鋼片經(jīng)剪切

34、成一定的尺寸后疊積而成，對(duì)中小型變壓器亦有硅鋼片卷制而成的鐵心。2繞組：三相電力變壓器繞組由一次繞組、二次繞組、對(duì)地絕緣層（主絕緣）、一二次間絕緣及由燕尾墊片，撐條構(gòu)成的油道與高壓和低壓引線(xiàn)構(gòu)成。3油箱及底座：油箱及底座是油浸式變壓器的容器和支撐部件,他們支持著器身和所有的附件。4套管和引線(xiàn)：套管和引線(xiàn)是變壓器一、二次繞組與外部線(xiàn)路的連接部件,引線(xiàn)是通過(guò)套管引到油箱外部,套管既可固定引線(xiàn),又起引線(xiàn)對(duì)地的絕緣作用。5散熱器和冷卻器：它們是油浸式變壓器的冷卻裝置，中小型電力自耦變壓器的散熱器。大容量的變壓器，采用油浸風(fēng)冷，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷，也采用油浸水冷或油浸強(qiáng)迫水冷方式。6凈油器：凈油器也叫濾油器

35、，是由鋼板焊成圓桶形的小油罐，罐里也裝有硅膠之類(lèi)的吸濕劑，當(dāng)油溫變化而上下流動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)凈油器達(dá)到吸取油中的水分、渣、酸、氯化物的作用。7儲(chǔ)油器：儲(chǔ)油器也叫油枕，用來(lái)補(bǔ)償變壓器油因溫度變化而發(fā)生的體積變化，同時(shí)具有減輕和防止變壓器油氧化和受潮的裝置，它是用鋼板剪切成形后，焊接制成，并通過(guò)管子和油箱里絕緣油溝通。8繼電器：繼電器安裝在油箱和儲(chǔ)油柜連接管之間，是變壓器內(nèi)部故障的保護(hù)裝置，當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，給運(yùn)行人員發(fā)出信號(hào)或自動(dòng)切斷電源，保護(hù)變壓器。9分接開(kāi)關(guān)：分接開(kāi)關(guān)是用來(lái)連接和切斷變壓器繞組分接頭，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的裝置，它分為無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)和有載分接開(kāi)關(guān)。10溫度計(jì)：溫度計(jì)是用以測(cè)量變壓器上層油的溫度

36、而設(shè)的，中小型電力自耦變壓器較多采用酒精溫度計(jì)，大型變壓器則采用信號(hào)溫度計(jì)，另外變壓器上還用電阻溫度計(jì)，壓力式溫度計(jì)等。自耦變壓器優(yōu)缺點(diǎn)自耦變壓器有如下優(yōu)缺點(diǎn)：(l)自耦變壓器的優(yōu)點(diǎn)：與通過(guò)容量相同的變壓器進(jìn)行比較可以看出:a.自耦變壓器的原材料(銅、硅鋼片、絕緣材料)較少，因此造價(jià)低。b.自耦變壓器損耗較低，因而其效率較高。c.自耦變壓器短路阻抗較小，所以它的電壓變化率較小。d.采用相同牌號(hào)硅鋼片和相同磁密時(shí)，自耦變壓器勵(lì)磁電流較小。e.自耦變壓器體積較小，便于制造更大容量整體運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品。(2)自耦變壓器的缺點(diǎn)：a.由于自耦變壓器高低壓兩側(cè)有電氣聯(lián)系，一側(cè)發(fā)生故障時(shí)必然導(dǎo)致另一側(cè)工作也遭到破

37、壞。b.自耦變壓器的第二個(gè)缺點(diǎn)是短路阻抗低，與此相應(yīng)，短路電流和短路機(jī)械力必然增大。在給定線(xiàn)電壓下，作用繞組的力與其短路阻抗的平方成反比，所以按與普通變壓器相似的原則設(shè)計(jì)的自耦變壓器，在短路時(shí)，可能遭到破壞。這點(diǎn)在計(jì)算自耦變壓器機(jī)械強(qiáng)度時(shí)必須予以考慮。c.自耦變壓器調(diào)整電壓困難，由于自耦變壓器的高壓與中壓有電的直接聯(lián)系，各種調(diào)壓方式都有一定困難。如采用中性點(diǎn)調(diào)壓時(shí)，容易造成自耦變壓器本身過(guò)勵(lì)磁，而且高、中、低電壓的調(diào)整率很難協(xié)調(diào)一致；采用線(xiàn)端調(diào)壓時(shí)，短路電壓難保持不變，不易保持繞組的電磁平衡；若用一般繞組布置方法，在短路時(shí)會(huì)引起短路機(jī)械力增加。此外，調(diào)壓繞組抽頭端部有時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊過(guò)電壓。單相自

38、耦變壓器是一種自感式變壓器，比普通互感變壓器經(jīng)濟(jì)，作降壓或升壓用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、省料、體積小等優(yōu)點(diǎn)。在變壓比接近1的場(chǎng)合顯得特別經(jīng)濟(jì)，所以在電壓相近的大功率輸電變壓器中用得較多，但因一、二次側(cè)共用一個(gè)繞組，有電的聯(lián)系，因此在某些場(chǎng)合不宜使用，特別是不能用作行燈變壓器。電力自耦變壓器的性能參數(shù)1.變壓器額定容量；2.相數(shù)；3.頻率；4.變壓器一、二次側(cè)的額定電壓；5.繞組接線(xiàn)方式和聯(lián)結(jié)組；6.變壓器冷卻方式；7.絕緣水平；8.負(fù)載特點(diǎn)；9.安裝特點(diǎn)；10.短路阻抗；11.負(fù)載損耗；12.空載損耗；13.空載電流。以上技術(shù)參數(shù)中前九項(xiàng)是由電力系統(tǒng)技術(shù)條件和環(huán)境及使用條件決定的。最后四項(xiàng)參數(shù)是

39、由“三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求”規(guī)定的，或者由用戶(hù)和制造廠(chǎng)商共同協(xié)商而定，是變壓器設(shè)計(jì)中重要的四個(gè)參數(shù)，在進(jìn)行變壓器設(shè)計(jì)之前，必須明確設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的這些技術(shù)參數(shù)。變壓器計(jì)算的一般程序電力自耦變壓器電磁計(jì)算的任務(wù)在于確定變壓器的電、磁負(fù)荷和主要幾何，計(jì)算性能數(shù)據(jù)和各部分的溫升以及計(jì)算變壓器的重量、外型尺寸，利用電磁計(jì)算可以比較合理確定變壓器生產(chǎn)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行的可靠性等，因此變壓器的電磁計(jì)算是變壓器生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)，也是變壓器能否安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。變壓器計(jì)算的一般手工計(jì)算的設(shè)計(jì)程序如下：1.確定硅鋼片品種、牌號(hào)及鐵心結(jié)構(gòu)型式，計(jì)算鐵芯柱直徑，選定標(biāo)準(zhǔn)直徑，得出鐵心柱和鐵軛截面積。2.根據(jù)

40、硅鋼片牌號(hào)，初選鐵芯柱中的磁通密度，計(jì)算每匝電勢(shì)。3.初算低壓繞組匝數(shù)，湊成整數(shù)匝，根據(jù)整數(shù)匝再重算鐵芯柱中的磁通密度及每匝電勢(shì)，再算出高、中壓繞組匝數(shù)。4.根據(jù)變壓器額定容量及電壓等級(jí)，確定變壓器的主、縱絕緣結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)繞組結(jié)構(gòu)型式，確定導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格，進(jìn)行繞組段數(shù)(層數(shù))、匝數(shù)的排列，計(jì)算繞組軸向高度及輻向尺寸。6.初算阻抗電壓無(wú)功分量()值，大容量變壓器的值應(yīng)與阻抗電壓()標(biāo)準(zhǔn)值相接近；小型變壓器的值應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)值。7.計(jì)算繞組負(fù)載損耗，算出阻抗電壓的有功分量()，檢查阻抗電壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，若不符合時(shí)應(yīng)調(diào)整達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值范圍。8.計(jì)算繞組導(dǎo)線(xiàn)對(duì)油的溫差，不合格時(shí)，可調(diào)整導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格，或調(diào)整線(xiàn)

41、段數(shù)及每段匝數(shù)的分配，當(dāng)超過(guò)規(guī)定值過(guò)大時(shí)，則需要變更鐵芯柱直徑。9.計(jì)算短路機(jī)械力及導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)力，當(dāng)超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)調(diào)整安匝分布，或加大導(dǎo)線(xiàn)截面積。10.計(jì)算空載性能及變壓器總損耗，計(jì)算油溫升，當(dāng)油溫升過(guò)高或過(guò)低時(shí)，應(yīng)調(diào)整冷卻裝置的數(shù)目。11.計(jì)算變壓器重量。應(yīng)該指出，電力自耦變壓器計(jì)算必須根據(jù)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)政策和資源情況以及制造和運(yùn)行方面的要求，合理地制定變壓器的性能數(shù)據(jù)和相應(yīng)的主要幾何尺寸。由于制造和運(yùn)行的角度不同，對(duì)某些性能數(shù)據(jù)的要求也往往有所不同。在進(jìn)行變壓器計(jì)算時(shí)必須綜合考慮各方面因素，并應(yīng)進(jìn)行多種方案比較，以便從中選取最佳方案。目前，電子計(jì)算機(jī)在變壓器計(jì)算和設(shè)計(jì)方面的廣泛應(yīng)用，給快速

42、進(jìn)行變壓器計(jì)算、設(shè)計(jì)和方案比較、選擇最佳方案提供了方便條件。論文研究的內(nèi)容本論文對(duì)OSFSZ11180000/220變壓器進(jìn)行了電磁方案計(jì)算，算出該變壓器的各項(xiàng)指標(biāo)及各部分的幾何尺寸、短路阻抗、整體的溫升、短路電動(dòng)力及質(zhì)量。本章小結(jié)本章對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理，設(shè)計(jì)要求與方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算，為下面的變壓器的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)，在最后又提出了本文研究的主要內(nèi)容，為后面的設(shè)計(jì)指明了方向。OSFSZ11-180000/220變壓器電磁計(jì)算產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)要求1.變壓器額定容量:180000kVA；2.變壓器額定線(xiàn)電壓及分接范圍：高壓線(xiàn)電壓:、中壓線(xiàn)電壓:、低壓線(xiàn)電壓:；3.變壓器鏈接組號(hào):；4.變壓器相

43、數(shù):3相；5.容量比:100/100/50；6.額定頻率:50；7.冷卻方式:油浸風(fēng)冷式；8.調(diào)壓方式:有載調(diào)壓；9.繞組對(duì)空氣的溫升:65；10.油頂層對(duì)空氣的溫升:55；11.油對(duì)空氣的平均溫升:40；12.空載損耗:；13.負(fù)載損耗:；14.空載電流:；15.短路阻抗:低壓中壓：8%10%、中壓高壓:18%24%、低壓高壓:28%34%；16.變壓器運(yùn)行周?chē)鷹l件：用于一般地區(qū)，海拔在1000m及以下，氣溫最高+40，最低-30，年平均為+20。主要材料1.硅鋼片：冷軋硅鋼片27ZH100(Z7H-0.27)；2.繞組導(dǎo)線(xiàn)：紙包扁銅線(xiàn)；3.絕緣材料：用A級(jí)絕緣材料，最高平均溫度不超過(guò)105

44、；4.繞組絕緣漆：1130#；硅鋼片絕緣漆：1161#高溫快干漆。變壓器設(shè)計(jì)變壓器主要結(jié)構(gòu)的確定1.鐵心結(jié)構(gòu)采用三相三柱式鐵心。鐵心柱的夾緊采用環(huán)氧玻璃絲粘帶綁扎。鐵心的迭積采用斜接縫疊積法以適應(yīng)冷軋硅鋼片的方向性。2.鐵軛結(jié)構(gòu)鐵軛用鐵軛螺桿和方鐵通過(guò)夾件夾緊。鐵軛的級(jí)數(shù)與鐵心柱級(jí)數(shù)完全一致。這樣兩者磁通分布均勻，鐵軛截面可以與鐵心柱一致節(jié)省了材料。3.繞組的壓緊采用壓板。4.采用拱頂形油箱。鐵心直徑的選擇鐵心直徑的大小，直接影響材料的用量、變壓器的體積及性能等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。故選擇經(jīng)濟(jì)合理的鐵心直徑是變壓器設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。硅鋼片重量和空載損耗隨鐵心直徑增大而增大，而線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)重量和負(fù)載損耗隨鐵心直徑

45、增大而減小。合理的鐵心直徑就是硅鋼片和導(dǎo)線(xiàn)材料的用量比例適當(dāng)，達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的效果，故鐵心直徑的大小，與采用的硅鋼片性能和導(dǎo)線(xiàn) 材料直接有關(guān)。根據(jù)關(guān)系式的推導(dǎo)，鐵心直徑與變壓器容量的四分之一次方成正比的關(guān)系，但因?yàn)樽儔浩鞣謫蜗?、三相、雙繞組、三繞組、自耦等，同樣容量但消耗材料不同。一般都按材料消耗折算成物理容量進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便，均以每柱的物理容量為基礎(chǔ)，按下式求出鐵心直徑。自耦變壓器物理容量等于一般變壓器的物理容量乘以效益系數(shù)：對(duì)于高、中和低各繞組容量比為100/100/50的三繞組變壓器，每柱容量為：因此：式中：系數(shù)，由硅鋼片性能和導(dǎo)線(xiàn)材料而定。采用冷軋硅鋼片、銅導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，取5155。按標(biāo)準(zhǔn)

46、鐵心直徑取為760mm。鐵心截面的設(shè)計(jì)鐵心柱截面積確定鐵心柱截面形狀應(yīng)根據(jù)繞組結(jié)構(gòu)型式而定。殼式變壓器繞組為矩形，則鐵心柱截面積亦為矩形。心式變壓器繞組為圓形，為了適應(yīng)圓形繞組的要求及充分利用繞組內(nèi)部空間，鐵心柱一般制成階梯圓柱形，各小階梯（級(jí)）均為矩形。本設(shè)計(jì)采用心式變壓器，故鐵心柱制成階梯圓柱形。鐵心級(jí)數(shù)的確定鐵心柱截面為一多階梯形，外形接近于一個(gè)圓，當(dāng)鐵心直徑一定的情況下，鐵心級(jí)數(shù)越多，鐵心的有效截面積越大，但級(jí)數(shù)多時(shí)，硅鋼片疊片的規(guī)格就多、制造工時(shí)就多。根據(jù)材料供應(yīng)情況和制造工藝水平，應(yīng)盡力增加鐵心柱級(jí)數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)本本設(shè)計(jì)中鐵心的級(jí)數(shù)選為14級(jí)。硅鋼片最大片寬的確定迭片寬度是根據(jù)硅鋼片

47、入廠(chǎng)時(shí)的寬度而定。為了套截，成張硅鋼片寬度應(yīng)為每級(jí)片寬的倍數(shù)，硅鋼片波浪度較大時(shí)，還要考慮去邊。由于大中小型變壓器的鐵心可以互相套截，而且進(jìn)廠(chǎng)硅鋼片的寬度又是不固定的，故每級(jí)片寬一般是采用10mm一進(jìn)級(jí)。必要時(shí)，允許有個(gè)別5mm一進(jìn)級(jí)的，直徑取D=760mm時(shí)，最大片寬為740mm變壓器主、縱絕緣的確定主絕緣的確定我國(guó)生產(chǎn)的電力變壓器均采用油隔板主絕緣結(jié)構(gòu)。變壓器的主絕緣由電壓等級(jí)、繞組的結(jié)構(gòu)形式、繞組數(shù)、出線(xiàn)方式及調(diào)壓方式確定220kV及以上的變壓器應(yīng)用變壓器油體積效應(yīng)，采用薄紙筒小油隙絕緣結(jié)構(gòu)型式。本設(shè)計(jì)中變壓器的三相容量為180000kVA,故采用端部出線(xiàn)結(jié)構(gòu)。主絕緣尺寸的選取如下： 鐵

48、心低壓繞組mm，取12mm； 低壓繞組中壓繞組根據(jù)短路阻抗計(jì)算需要定，取99mm 中壓繞組高壓繞組66-72mm，取66 高壓繞組調(diào)壓繞組mm，取60mm； 相間距mm，取80mm；高壓至上鐵軛距離：130（暫定）高壓至下鐵軛距離：90 （暫定）縱絕緣的確定變壓器繞組的縱絕緣對(duì)于餅式繞組而言，主要指匝間絕緣和段間油道絕緣。變壓器繞組縱絕緣通常是由梯度電壓所決定，即在沖擊電壓作用下，在繞組的線(xiàn)匝間、層間及線(xiàn)段之間出現(xiàn)的過(guò)電壓為依據(jù)。縱絕緣尺寸的選取如下： 低壓繞組：匝絕緣取為0.45mm，段間油道取為3.5中壓繞組：匝絕緣取為1.35mm，段間油道取為5高壓繞組：匝絕緣取為1.95mm；段間油道

49、取為5mm調(diào)壓繞組：匝絕緣取為1.95mm繞組型式的選擇、繞組排列及導(dǎo)線(xiàn)的選擇1.繞組型式是根據(jù)電流、匝數(shù)和容量選擇的。此處低壓繞組采用螺旋式繞組，中壓繞組采用插入電容式繞組，高壓繞組采用插入電容式繞組。2.繞組撐條數(shù)最好為4的倍數(shù)，撐條主要是支撐繞組，故撐條數(shù)的最后確定，應(yīng)由短路機(jī)械計(jì)算決定，但一般都按經(jīng)驗(yàn)以鐵心直徑大小確定撐條數(shù)。當(dāng)鐵心直徑為760mm，取3.本變壓器為有載調(diào)壓（有獨(dú)立的調(diào)壓繞組）變壓器，故低壓繞組、中壓繞組、高壓繞組均為內(nèi)繞組。因?yàn)楦?、中、低壓繞組處于條數(shù)內(nèi)線(xiàn)柱，又由于整數(shù)匝起端與末端有搭頭，使得繞組有局部突出，為了使繞組各部輻向尺寸近于一致，故繞組一般都用分?jǐn)?shù)匝，以保證

50、繞組間的距離沿圓周方向一致，保證不因局部突出影響絕緣強(qiáng)度。每段匝數(shù)的分?jǐn)?shù)部分均以撐條數(shù)為分母表示出來(lái)，分?jǐn)?shù)的分子盡量為撐條數(shù)N減1。但對(duì)首末兩段，當(dāng)有兩根以上并繞時(shí)，由于換位占有一定撐條數(shù)，對(duì)首末兩段的分子要求如下：當(dāng)并繞根數(shù)為偶數(shù)時(shí)，其分子小于或等于；當(dāng)并繞根數(shù)為奇數(shù)時(shí)，其分子小于或等于。繞組的段數(shù)在沒(méi)有分接頭時(shí)，為了使首末端出頭在一側(cè)，故段數(shù)必須取偶數(shù)。4.導(dǎo)線(xiàn)的選擇：導(dǎo)線(xiàn)尺寸見(jiàn)導(dǎo)線(xiàn)尺寸表，導(dǎo)線(xiàn)的高度由電抗高度，油道總高度和匝數(shù)等有關(guān)因素確定的；導(dǎo)線(xiàn)的厚度由電流密度，導(dǎo)線(xiàn)總面積等有關(guān)因素確定的。電磁計(jì)算額定電壓和額定電流的計(jì)算1.在假定變壓器沒(méi)有電阻，沒(méi)有漏磁和沒(méi)有鐵耗的情況下進(jìn)行對(duì)電壓、

51、電流及匝數(shù)的計(jì)算。2.低壓繞組為“D”型接線(xiàn)，其線(xiàn)電壓與相電壓相等，線(xiàn)電流等于倍的相電流：3.中壓繞組為“Y”型接線(xiàn)，其線(xiàn)電壓等于倍的相電壓，線(xiàn)電流等于相電流： 中壓電流；：858.9-472.39=386.51A4.高壓繞組為“Y”型接線(xiàn)，其線(xiàn)電壓等于倍的相電壓，線(xiàn)電流等于相電流：5.高壓繞組各分接處的線(xiàn)電壓及相電壓：其它各分接處的線(xiàn)電壓、相電壓詳細(xì)計(jì)算過(guò)程略，高壓繞組各分接處的線(xiàn)電壓及相電壓計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-1。繞組匝數(shù)的計(jì)算1每匝電勢(shì)初選值的確定 按電磁感應(yīng)定律得：每匝電勢(shì)初選值為：，式中：繞組額定相電壓，V；繞組每相匝數(shù)；每匝電勢(shì)初選值，；鐵心柱中主磁通，；鐵心柱內(nèi)磁通密度初選值，T；鐵

52、心柱凈截面積，；頻率，。對(duì)于冷軋硅鋼片，=1.71.75T（容量小時(shí)取小值）；當(dāng)采用高導(dǎo)的冷軋硅鋼片時(shí)，還可以高一些。已知鐵心柱凈截面積=3944.7192，初選時(shí)，取1.71T，故每匝電勢(shì)初選值：2低壓繞組匝數(shù)的確定，最后求得每匝電壓和磁通密度用和低壓繞組相電壓初算低壓繞組匝數(shù)：匝數(shù)不能有小數(shù)，低壓繞組匝數(shù)取70匝，故每匝電壓為：磁通密度計(jì)算： 磁通計(jì)算： 3中壓繞組匝數(shù)的確定及電壓比校核匝數(shù)不能為小數(shù)，中壓繞組匝數(shù)取為466匝，則中壓繞組的實(shí)際相電壓為：電壓比校核的誤差為： 4高壓繞組額定分接匝數(shù)的確定及電壓比校核高壓匝數(shù)：846.8-466=380.8匝數(shù)不能為小數(shù)，高壓繞組匝數(shù)取為38

53、1匝，則高壓繞組的實(shí)際相電壓為：電壓比校核的誤差為： 5高壓繞組各分接匝數(shù)的確定及電壓比較核高壓繞組各級(jí)分接處的匝數(shù)差：取=11匝計(jì)算各分接處的繞組匝數(shù)匝 ，匝匝，匝匝，匝匝，匝匝，匝匝，匝匝，匝匝，匝當(dāng)幾臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)變壓器變比不同（即電壓比不同），將在并聯(lián)運(yùn)行的變壓器之間產(chǎn)生循環(huán)電流。從而產(chǎn)生不必要的損耗。當(dāng)變比相差較大時(shí)，還會(huì)影響溫升（這時(shí)循環(huán)電流也大），因此，國(guó)標(biāo)中對(duì)電壓比誤差有嚴(yán)格規(guī)定：110kV220kV變壓器各繞組內(nèi)的電壓比誤差為，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)額定分接電壓比誤差控制在小于，其它分接控制在小于，高壓繞組各分接處電壓比校核如表2-1所示。表2-1高壓繞組各分接處電壓比校核位置

54、匝數(shù)實(shí)際值，V標(biāo)準(zhǔn)值，V差值，V誤差，%+81.25%935140250139722.864+309.775+0.286+71.25%924138600138135.104+279.979+0.263+61.25%913136950136547.344+159.182+0.133+51.25%902135300134959.584+98.386+0.104+41.25%891133650133371.825+58.590+0.098+31.25%880132000131784.065+43.793+0.084+21.25%869130350130196.305+25.083+0.006+11.

55、25%858128700128608.545+24.077+0.0050847127050127020.780+20.976+0.004-11.25%836125400125433.025-33.776-0.010-21.25%825123750123845.266-66.665-0.099-31.25%814122100122257.506-138.37-0.107-41.25%803120450120669.746-189.75-0.137-51.25%792118800119081.986-199.66-0.167-61.25%781117150117494.226-220.46-0.1

56、89-71.25%770115500115906.467-251.34-0.253-81.25%759113850114378.707-299.03-0.276繞組計(jì)算低壓繞組1）低壓繞組的匝數(shù)為70匝；2）螺旋式繞組，24根撐條，30mm寬的墊塊，段間油道取為3.5mm,線(xiàn)段數(shù)為143）每個(gè)線(xiàn)段的匝數(shù)為1匝；4）每種線(xiàn)段的總匝數(shù)為70匝；5）導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格ZB-0.45，48根并聯(lián)，即48|；6）繞組導(dǎo)線(xiàn)總的截面積：=4；7）電流密度：；8）低壓繞組尺寸計(jì)算 低壓繞組輻向尺寸為： 低壓繞組軸向尺寸為：=1113導(dǎo)線(xiàn)高度，mm+ 490油道高度，mm1603- 53（3.3%）壓縮系數(shù) 1550電抗

57、高度，mm 130高壓到上軛的距離,mm 90高壓到下軛的距離,mm1770鐵窗高度,mm中壓繞組1）中壓繞組匝數(shù)為466匝；2）插入電容式繞組，24根撐條，40mm寬墊塊,段間油道取為5mm，線(xiàn)段數(shù)為843）每個(gè)線(xiàn)段的匝數(shù)為，匝；4）每種線(xiàn)段的總匝數(shù)為+=246匝；5）導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格ZB-1.35，6根并聯(lián)，即6| ；6）繞組導(dǎo)線(xiàn)的總截面積：= 627.64=165.84；7）電流密度：；8）中壓繞組尺寸計(jì)算中壓繞組輻向尺寸為：；中壓繞組軸向尺寸為：= 1163.4導(dǎo)線(xiàn)高度,mm + 415油道高度,mm1578.4 - 28.4（1.8%）壓縮系數(shù)1550電抗高度,mm130高壓到上軛的距離,m

58、m90高壓到下軛的距離,mm 1770鐵窗高度,mm高壓繞組1）高壓繞組匝數(shù)為381匝；2）插入電容式繞組，24根撐條，50mm寬的墊塊，段間油道：5 mm，線(xiàn)段數(shù)為3）每個(gè)線(xiàn)段的匝數(shù)為，匝；4）每種線(xiàn)段的總匝數(shù)為=381匝；5）導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格ZB-1.95，6根并聯(lián)，即6|；6）繞組導(dǎo)線(xiàn)總截面積：= 622.04=132.24；7）電流密度：；8）高壓繞組尺寸計(jì)算高壓繞組輻向尺寸： 高壓繞組軸向尺寸：=1157.2導(dǎo)線(xiàn)高度,mm+ 430油道高度,mm1587.2+ 3030mm中部進(jìn)線(xiàn)1617.2- 67.2（4.15%）壓縮系數(shù)1550電抗高度,mm130高壓到上軛的距離,mm90高壓到下軛的

59、距離,mm1770鐵窗高度,mm調(diào)壓繞組電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下，由于運(yùn)行方式、系統(tǒng)聯(lián)結(jié)或負(fù)載變化等原因，都會(huì)引起系統(tǒng)電壓的變化。為了保證電壓質(zhì)量，必須對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。目前在電力系統(tǒng)中，較為廣泛采用有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行調(diào)壓，原因是有在調(diào)壓變壓器的調(diào)壓范圍大，并已實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)壓，而且投資少，效果好。本變壓器采用有載調(diào)壓，調(diào)壓方式采用正反調(diào)壓方式。為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，調(diào)壓繞組的繞組形式采用四螺旋式，每一級(jí)調(diào)壓匝作為一股并聯(lián)支路，共8級(jí)調(diào)壓。1）調(diào)壓繞組每級(jí)11匝，串聯(lián)后調(diào)壓繞組的匝數(shù)為811=88匝；2）四螺旋不換位，24根撐條，50mm寬的墊塊，繞組段數(shù)為29=18段；3）導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格ZB-

60、1.95, ，6根并聯(lián)，即6| ；4）繞組導(dǎo)線(xiàn)總的截面積：=656.25=337.5；5）電流密度：最大分接電壓時(shí)為2.54，額定電壓時(shí)為0，最小分接電壓時(shí)為3.638 ；6）調(diào)壓繞組尺寸計(jì)算：調(diào)壓繞組輻向尺寸：mm ；調(diào)壓繞組軸向尺寸：4417.95=789.8 導(dǎo)線(xiàn)高度,mm+ 748 油道高度,mm1537.8+ 50 中部進(jìn)線(xiàn)1587.5 - 37.5（7%）壓縮系數(shù)1550電抗高度,mm130高壓到上鐵軛的距離,mm+ 90 高壓到下鐵軛的距離,mm1770 鐵窗高度,mm絕緣半徑及導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)算絕緣半徑計(jì)算圖2-1 絕緣半徑計(jì)算示意圖繞組絕緣半徑計(jì)算：380鐵心柱半徑,mm+12低壓