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双高压配电变压器的设计原理及应用摘要针对用户在订购电力变压器时,提出在同一台变压器上实现
6.3kV和10kV双电压转换供电,一台变压器可使两种电网等级电压,减少了用户对变压器的投资,变压器的安装、拆除、再安装等费用以及二次利用的价值我经过反复论证,改变传统设计,最终确定高压线圈采用星角转换的方法来实现双电压的转换,即星接10kV,角接
6.3kV此方案电压比偏差完全满足国标,且成本费用比常规产品只多了一只普通调压开关的价格,制作工艺难度降低,使用起来简单方便关键词配电变压器、电压转换、双高压
1.绪论不要删除行尾的分节符,此行不会被打印千万不要删除行尾的分节符,此行不会被打印在目录上点右键“更新域”,然后“更新整个目录”打印前,不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行本文章是作者结合当前变压器的市场需求,以及以后将从事变压器电磁设计工作的需要来完成的,主要希望通过变压器设计加深对多电压变压器认识,掌握变压器星角转换电压变化情况,为今后设计其它特殊变压器设计打下良好和坚实的基础,争取在多功能、智能型变压器设计、开发方面能有一定的贡献
2.双高压配电变压器设计计算本文章主要介绍了线圈匝数,铁芯截面的确定,引线开关工作的原理,其它性能参数没有详细介绍,具体计算详见参考文献,
3.1技术条件1变压器额定容量S、=630kVA2变压器额定线电压和分接范围一次U=
106.3±2x
2.5%/
0.43短路阻抗:
4.5%4额定频率:50Hz5空载损耗P=
0.57kW6负载损耗:P=
6.2kW7空载电流:
0.24%8变压器联结组YynODynll
2.2变压器各项参数的确定
2.
2.1高低压线圈相电压计算1高压线圈相电压当变压器电压为10kV时,高压线圈为Y联接U,+2x
2.5%/百=10000+
0.05x10000/百-6062V+
2.5%/6=10000+
0.025x10000/G-5918V U/6=10000/73%5774V U
12.5%UP/6=10000-
0.025x121000/6-5629V U,-2x
2.5%UJ/石=10000-
0.05x121000/石凫5485V高压线圈相电压当变压器电压为
6.3kV时,高压线圈为△联接相电压等于线电压U,+2x
2.5%U1=6300+
0.05x6300=6615V U.+
2.5%U=6300+
0.025x6300^6458V U,=6300V Ut-
2.5%Ul=6300-
0.025x6300弋6142V Ur2x
2.5%U=6300-
0.05x6300=5985V2低压线圈线电压低压线圈为Y联接低压线圈相电压等于线电压Ua/V5=400/73=23IV
2.
2.2高低压线圈电流计算1高压Y10k高联结线圈电流:I=I4=S/V3U=
36.37A高压△
6.3kV联结线圈电流IbL『S/6/V3U=
33.34A2低压Y联结线圈电流T产1尸S/有U=
909.35A
2.3变压器的电、磁路的计算
2.
3.1铁心的确定1硅钢片的选用硅钢片选用武钢公司27-90冷轧硅钢片在50Hz,
1.7T时,单位损耗为
0.87W/kg2铁心截面的计算铁心直径根据经验得D=K啊=58X3,8067=
220.7886mm S尸S/3=210工为三相双线圈变压器每柱容量面积二五x D/22x
0.97/100=
304.677cm2经过反复计算确定面积相同,直径170和直线125组成的椭圆周长最短截面图如下图1-1所示:图1-1铁芯截面图
2.
3.2线圈匝数计算1每匝电势初选值磁通密度初选B=L58T,则每匝电势为et=Bx4/45=
1.58x
304.677/45=
10.6975V/T2低压线圈匝数计算W=U,/e=
21.588匝凑成整数匝,则低压线圈匝数为22匝3每匝电势准确值et=Ul/W=
10.4976V/T4铁心磁通密度核算B=e,x45/4=
10.4976x45/
304.677=
1.555高压10kv线圈匝数计算1档U/el=6062/
10.4976=5772档U/e,.5918/
10.4976=5643档U/15774/
10.4976=5504档U/e,_5629/
10.4976=5365档U/15485/
10.4976=523高压
6.3kV线圈匝数计算1档U/e,.6615/
10.4976=6302档U/e,.6458/
10.4976=6153档:U/et6300/
10.4976=6004档:U/.6143/
10.4976=5855档U/%5986/
10.4976=
5706.3kV的5档比10kV的5档多47匝,4档比10kV的4档多49匝,3档比10kV的3档多50匝,2档比10kV的2档多51匝,1档比10kV的1档多53匝,每档多余的匝数不同,平均值50匝,经过计算机辅助电压校核确定为49匝,把多余的49匝放在10kV分接档位之后的基本段类最后经过计算机辅助电压校核确定匝数确定高压匝数如下图2-1所示图2T
106.3kV变压器匝数简图关于计算机辅助电压校核确定匝数就是在电子表格内输入各个档位的校核公式,把匝数输入进去,电压比偏差就会自动计算出来只要电压比偏差合格这个匝数就是正确的
2.
3.3电压比校核额定电压及各分接电压的偏差,一般设计书上电压偏差W±
0.25%,产品标准电压偏差要求W±
0.5%,电压偏差在设计时尽量小,保证成品一次通过我们按下面公式核算电压偏差(U,-Ujx100%/U^±
0.5%式中L为各分接位置的实际相电压“中为各分接位置的计算相电压%=、£(W,为计算分接匝数)具体核算偏差范围见下表2T表2T电压偏差核算表Y接10kV匝数及电压偏差D接
6.3kV匝数及电压偏差电电压位数偏差(%)位压数偏差(%)(V)(V)
10505660.26%-
0.34%
0796152810255660.22%-
0.18%
0654571410005660.18%-
0.02%
0513000056597500.14%
0.16%
371428655595000.10%
0.33%
23985722.
3.4空载损耗、负载损耗以及温升值具体计算方法参考变压器速查速算手册,详见参考文献⑴
2.
3.5变压器接线图甘电图2-2变压器引线接线图
2.
3.6该产品经过生产成品经过试验检查各项性能数据合格,变比偏差如表2-8所示:表2-8电压偏差核算表Y接10kV匝数及电压偏差D接
6.3kV匝数及电压偏差电电压位数偏差%位压数偏差%V V
10505660.28%-
0.4%
0796152810255660.26%-
0.22%
0654571410005660.20%-
0.12%
0513000056597500.16%
0.22%
371428655595000.15%
0.39%2398572结束语:木章通过变压器额定电压与电流、铁芯截面积、主要对关键的高低压匝数选取做了详细计算,对开关接线原理做了详细介绍,让大家对双电压有了更进一步理解和认识,有些读者可能是工程设计或者采购人员,可以在使用选型方面有更多选择参考文献
[1]方大千,变压器速查速算手册,北京,中国水利水电出版社,2004年3月,149〜
224.。