华中科技大学_电磁设计大作业_变压器设计.doc

1、1/10电磁装置设计原理大作业大作业变压器设计专 业： 电气 班 级： 0908 设 计 者： 王勉 学 号： u200911990 华中科技大学电气与电子工程学院2012年6月2/10参数列表：心柱直径D/mm 210中心距Mo/mm 435窗高Hw/mm 1038空载损耗P0/w 1257空载电流I0 0.95%低压绕组匝数W2/匝 22高压绕组匝数W1/匝 1000(48)952(48)904低压导线AA2 BB2/mm 3.35*12.5低压导线截面积/ 2m 41.33*12=495.96低压导线线圈轴向高度/mm 942低压导线电抗高度/mm 865.02低压导线线圈幅向高度/mm

2、 16低压电流密度Jl/ A/ 2m 1.45高压导线AA1 BB1/mm 2.0*5.0高压导线截面积/ 2 9.637高压导线线圈轴向高度/mm 874高压导线电抗高度/mm 868.67高压导线线圈幅向高度/mm 22高压电流密度Jh/ A/ 2m 1.73负载损耗Wk/w 7076短路阻抗Uk 3.9%高压绕组温升Thv/K 96低压绕组温升Tlv/K 119铁心重/kg 1269.2导线重kg 161.6铝价 硅钢片成本 总造价成本/元 6464 49724 561883/10一、技术条件容量：500KVA电压比：105%/0.4KV频率：50Hz联接组：Dy11短路阻抗：4%负载损

3、耗：（145）：9350W空载损耗：1450W空载电流：1.8%其他：符合GB1094,GB6450二、铁心计算铁心直径根据经验公式 计算可得D=210mm叠片系数取0.95，铁心4/1)(柱PD净截面307.61 ，角重为100.81Kg。硅钢片牌号DQ122-2cm30.磁密为1.54T，单位损耗为0.903W/Kg，励磁为1.08VA/Kg，接缝处单位励磁功率为1.094VA/ 。2铁心重量：心柱重=3*1038*307.61*7.65* =732.8Kg410铁轭重=4*435*307.61*7.65* =409.5Kg角重=100.8Kg总重=1243.1Kg空载损耗=1243.1

4、*1.12*0.903=1257W空载电流：无功分量： =1.1* =0.92%oaI 50*161.37294.2308.1有功分量： =1258/5000=0.25%oa空载电流： = =0.95%I2/12).09.(4/10铁心结构和几何尺寸图如下（mm ）：三、绕组计算（采用铝导线）1、高压部分容量（KVA）：500联接组：D5/10匝电压（V/匝）:10.49758556线电压（V）:10500 10000 9500相电压（V）:10500 10000 9500电流（A）:16.67绕组匝数：1000（48）952（48）904段号段数： 上段 下段（分段圆筒式）1*77=77 1

5、*77=771*74=74 1*74=742*71=142 2*71=1423*69=207 3*69=2077层500匝 7层500匝线规（Nomex 纸纸包绝缘）： N-0.33 2.0*5.0/2.33*5.33R截面（ ）：9.6372m电密（A/ ）：16.67/9.637=1.73平均匝长（m）：2*R=2*3.1415*185* =1.1623310总长（m）：1106.6(1162.3)145电阻（欧）：1.226*0.0357*1162.3/9.637=5.279导线重（Kg）：1106.6*10*9.637*2.7*3* =86.4（90.7）410层间电压：77*2*10

6、.49758556=1616.628 V层绝缘用：6张0.127Nomex纸幅向（mm）：（2.33*7+6*6*0.127）*1.07=22轴向（mm）：5.33*78*1.04=432+10+432=8745.33*75*1.04=416+42+416=8745.33*72*1.04=399+76+399=8745.33*70*1.04=388+98+388=874绕组电抗高度（mm）：874-5.33=868.67窗高（mm）：874+164=10382、低压部分6/10容量（KVA）：500联接组：Y匝电压（V/匝）:10.5线电压（V）:400相电压（V）:231电流（A）:721.

7、5绕组匝数：22段号段数：2*11=22 （双层圆筒式）线规（Nomex 纸纸包绝缘）： N-0.33 R3.35*12.5/3.68*12.83（轴向六根并联，幅向并联两根）截面（ ）：41.33*12=495.962m电密（A/ ）：721.5/495.96=1.45平均匝长（m）：2*R=2*3.1415*124* =0.7791310总长（m）：22*0.7791=17.14+0.5145电阻（欧）：1.226*0.0357*17.64/495.96=0.0015567导线重（Kg）：17.14*10*495.96*2.7*3* =68.9（70.9）410层间电压（V）：11*2*1

8、0.5=231层绝缘用：2张0.127Nomex纸幅向（mm）：（3.68*2*2+2*0.127）*1.045=16轴向（mm）：12.83*12*6*1.02=942绕组电抗高度（mm）：942-12.83*6=865.02窗高（mm）：942+96=1038绕组图如下：7/10四、绝缘半径105（铁心直径/2）10.5（10.5+0.5 铁心到低压绕组的距离）=115.50.511616 124（低压绕组的幅向）=13225.5=157.54 （25.5+4+12.5=42）153 （42低压到高压的距离）=161.512.5=17422 185（高压绕组幅向）=196 2=39243=

9、435（ mm）8/10五、短路阻抗计算（1.6-0.033）*12.4/3=6.48（4.2+0.033） *15.3=64.76（2.2-0.033）*18.5/3=13.36漏磁面积：D=6.48+64.76+13.36=84.6=22+42+16-0.33=79.67mm平均电抗高度： =（868.67+ 865.02）/2/10=86.6845cmkH洛氏系数：=1-79.67/3.1415/868.845=0.9708电抗修正系数：K=1.03电抗分量： = =3.66%xU610*845.103.97.27*56.49电阻分量： =6870/500000=1.37%a短路阻抗：

10、=3.9%2/12)(xk六、损耗计算1、电阻损耗高压： =16.67 *5.279*3=4401W3*2RI2低压： =721.5 *0.0015567*3=2431W9/102、涡流损耗高压：75下涡流损耗3.8*(50*952*2*9.637*0.9708/868.67) /10 =0.40%27折算到145：4401*0.40%/1.226 =12W2低压：75下涡流损耗：3.8（50*22*3.35*41.33*2*6*0.9708/865.02） /1027=1.60%折算到145:2431*1.60%/1.226 =26W2负载损耗：（4401+2431+12+26 ）*1.03

11、=68701.03=7076W空载损耗：1257W总损耗：8333W七、温升计算1、低压绕组（400V）绕组气道内层散热面积：3*（2*115.5-120）*865.02*10 =1.5762m绕组气道外层散热面积：3*2*132*865.02=2.15 2低压总散热面积：1.58+2.15=3.72 2m低压温升： =0.66*( ) =119KLVT7.362418.02、高压绕组（10000V）高压内散热面积：3*（2*174-8*10）*388*2*10 =2.3662m高压外散热面积：3*2*196*432*2*10 =3.1962高压总散热面积：2.36+3.19=5.55 2m高压温升： =0.46*( ) =96KHVT5.1408.0八、重量计算铁心重=1243.1Kg电磁线重=70.9+90.7=161.6Kg10/10器身及附件重=（1269.2+161.6）*1.15=1645.42Kg，取1645 Kg总重=1645Kg九、成本硅钢片：1243.1*40=49724元铝导线：161.6*40=6464元总成本：56188元