三相油浸式变压器机构设计及电磁计算—课程设计.docVIP

前 言 变压器是根据电磁感应定律，将交流电变换为同频率、不同电压交流电的非旋转式电机。变压器是随着电磁感应现象的发现而诞生，经过许多科学家不断完善、改进而形成的。 概 述 变压器作为一种能量转换器，广泛地应用于国民经济各部门，各领域。由于使用了变压器，使得发电机、传输电力的电网以及应用电 力的用电设备，都有可能选择最合适的工作电压，安全而经济的运行。 变压器类产品包括变压器、互感器、调压器、电抗器等，品种规格繁多，但基本原理和结构是相似的。 变压器设计包括电磁计算与结构设计。电磁计算的任务在于确定变压器的电磁负荷和主要尺寸，计算性能数据以及重量、外形尺寸等。计算的结果必须满足有关技术标准的规定和使用部门的要求。结构设计的任务是选定各种结构件的型式，核算各部分的强度。特别重要的是保证绕组的绝缘强度和动、热稳定性，以及铁心和油箱的机械强度。同的·应使整体结构及其零部件的制造符合节约原材料、加工方便以及便于安装、运输和维护修理等要求。在进行系列产品设计时，还要做到统一技术条件，统一标准件、统一安装尺寸和连接尺寸，以及从整个系列来考虑某些设计。本篇主要论述变压器的电磁计算和温升计算，并稍涉及与结构设计有关的问题。 变压器的产品设计，尤其是系列产品设计，要根据国家的经济技术政策、资源情况以及制造和运行部门的要求，合理的制订变压器的性能数据和相应的结构。例如降低损耗可以捉高运行的经济性，但在一定的材料水平下，过分降低损耗，势必导致材料消耗量和制造成本增加。设计者要立足全局，综合考虑各方面因素，力求所设计的产品单位容量的损耗和材料消耗都达到经济合理的指标。在我国较普遍地认为，用“十年变电成本”来估价变压器的总体经济效益是合理的。所谓“十年变电成本”是指变压器的价格与变压器十年运行期内损耗费用之和。也就是说按厢“十年变电成本最低”的原则所设计的产品是最佳方案。因此，要做好变压器的产品设计，必须不断完善设计理论，采用必威体育精装版计算技术进行优化设计，同时应尽可能采用新材料，新工艺和新结构。 对 因此，只能将电压用升压变压器升到一定的高压等级进行高压输电。 当电能送到用电区后，又必须用降压变压器将输电电线上的高电压降到配电系统的电压。然后，再经过一系列的配电变压器，将电压降低到用电电压以供用户使用（如大型动力负荷用电3000V或6000V；小型动力负荷380V；照明电压220V）。 由此可见，在电力系统中，变压器的地位是十分重要的，不但需要的量多（这是因为一般发电机与变压器的容量之比是1：6左右），而且要求其性能好，运行安全可靠：这就对制造部门提出了较高的要求。变压器除了应用在电力系统外，还应用在需要特种电源的工业企业。如给冶炼供电的电炉变压器，电解或化工用的整流变压器，试验用的变压器和调压器等。 目前大型电力变压器普遍采用低损耗，有载调压的结构形式，都采用强迫油循环冷却方式。现在生产的变压器除了完成标准要求的出厂试验项目外，还要根据用户要求增加一些补充试验项目，使大型变压器出厂前得到严格的考核。随着大型变压器内部结构的不断改进，变压器承受过电压和过电流的能力不断提高。由于容量的增大，电压等级的升高，大型电力变压器比中小型变压器的结构特点，特别是大型变压器的绝缘结构相差很大。由于大型变压器结构的复杂化，要求从事变压器装配的人员必须具备一定的变压器理论基础知识和较高的操作技术，以及较为丰富的实践经验。 本次设计的这台变压器，主要是应用于电力网的配电，它的电压等级为35KV，容量为8000KV，采用扁铜线绕制绕组，铁心材料采用有晶立取向的冷轧硅钢片，并应用全斜的迭片方式叠压而成。这台变压器具有低损耗、低噪音的优点，还有耐压过压能力强等特点。 其次设计中的内容有额定电压和额定电流的计算、铁心直径的选择、铁心截面设计、线圈匝数的计算、线圈型式的选择及线圈排列、导线选择、线圈辐向尺寸的计算、绝缘半径计算、阻抗电压计算、高压线圈数据计算、低压线圈数据计算、铁心计算空载损耗P0的计算、空载电流I0的计算、涡流损耗百分数Kw的计算、线圈对油温升的计算、油箱尺寸的估算、杂散损耗计算、总损耗计算、箱壁散热面计算、散热器的选择、油平均温升TS的计算、油顶层温升计算、线圈平均温升TX的计算、机械力计算、变压器重量计算等。 这次设计由刘金泽老师指导我们完成，我们的导师为我们解决了很多的问题，也付出了很多的心血；使我们能够顺利完成这个设计，在设计完成之际，对她表示衷心的感谢。 蒋小林 2004-6-12 高压变压器基本结构及电磁方案设计 一 产品规格及技术要求 变压器额定容量 ：8000 KVA 变压器额定线电压U和分接范围，高压侧线电压 UL1=35000×2.5%V ，低压侧线压为UL2=10500V 变压器连接组： Y/d11 变压器相数： m=3