变压器设计(2015版).ppt

变 压 器 设 计,主讲：,2015年,2,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,总 目 录中小型变压器设计,第一篇 设计变压器准备工作.3第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择.13第三篇 变压器高、低压绕组计算.21第四篇 变压器短路阻抗计算.54第五篇 空载损耗与空载电流.64第六篇 变压器油箱结构设计.77第七篇 变压器绝缘设计.104,目 录,3,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第一篇 设计变压器的准备工作,第 一 篇 设 计 变 压 器 准 备 工 作,4,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,分目录 设计变压器的准备工作,一 设计变压器应该注意的问题.5二 设计变压器一般程序.7三 变压器技术参数确定.8四 变压器电压、电流计算.10,目 录,5,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第一篇 设计变压器的准备工作,一 设计变压器应该注意的问题,6,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第一篇 设计变压器的准备工作,7,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二 设计变压器一般程序,第一篇 设计变压器的准备工作,8,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,三 电力变压器技术参数确定,第一篇 设计变压器的准备工作,9,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第一篇 设计变压器的准备工作,10,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,四 变压器电压、电流计算,第一篇 设计变压器的准备工作,11,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第一篇 设计变压器的准备工作,12,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第一篇 设计变压器的准备工作,13,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,第 二 篇 变 压 器 铁 芯 直 径 计 算 及 铁 芯 柱 截 面 积 选 择,14,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,分目录 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,一 影响铁芯直径选择的主要因素.15二 铁芯直径的计算.16三 铁芯柱截面积的选择.18,目 录,15,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,一 影响铁芯直径选择的主要因素,第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,16,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,二-1 铁芯直径的计算公式,二-2 每柱容量 的计算,二 铁芯直径的计算,17,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二-3 每柱容量 的经验计算,第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,18,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,三 铁芯柱截面积的选择,铁芯截面积及相关参数选择通常在经验表格中选取,19,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,20,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择,21,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,第 三 篇 变 压 器 高 低 压 绕 组 计 算,22,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,分目录变压器高、低压绕组计算,一 初算每匝电压.23二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核.24三 电流密度与导线规格选择.30四 绕组型式选择.35五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算.37六 导线电阻与重量计算.41七 线圈电阻损耗、负载损耗.51,目 录,23,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,一 初算每匝电压,24,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核,二-1 低压绕组匝数计算,二-2 计算实际的每匝电势,25,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,二-3 磁通密度与磁通的计算,二-4 高压（中压）绕组匝数计算,26,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,27,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,28,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,二-5 电压比校核,29,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,30,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,三 电流密度与导线规格选择,三-1 电流密度选择,电流密度（Jq）的选择，通常：铝导线（Jq）：1.62.4A/mm2;铜导线（Jq）：3.04.5A/mm2;小型变压器的电流密度（Jq）可适当取小，大容量可适当取大一些，但一些低损耗变压器(如:S9型)铜导线（Jq）一般为2.53.0A/mm2，不超过3.5A/mm2。,31,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,三-2 导线规格选择,根据电流密度公式推导导线截面积公式如下v,Sq=Iq/Jq mm2,导线截面积计算出来之后，再通过查表选取导线的规格，其表格如下：,32,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,33,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,34,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,35,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,四 绕组型式选择,绕组型式,圆 筒式绕组,饼式绕组,1 单层圆筒式2 双层圆筒式3 多层圆筒式4 分段圆筒式5 8段圆筒式6 箔式绕组 特殊绕组,1 连续式2 双饼式 淘汰型式3 螺旋式4 纠结式5 内屏连续式6 交叠式 特殊绕组7“8”字线圈 特殊绕组8 分裂式 特殊绕组,36,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,37,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,38,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,39,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,40,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算,41,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,42,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,（层式）绕组绝缘半径及中心距计算,第三篇 变压器高、低压绕组计算,43,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,44,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,层式线圈示意图,45,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,层式绕组示意图,第三篇 变压器高、低压绕组计算,46,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,六 导线电阻与重量计算,六-1 线圈平均匝长计算,六-2 线圈每相导线长度（Lq）计算,47,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,六-3 线圈导线电阻计算,48,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,六-4 线圈导线重量计算,49,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,50,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,51,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,七 线圈电阻损耗、负载损耗,52,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,53,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第三篇 变压器高、低压绕组计算,54,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第 四 篇 变 压 器 短 路 阻 抗 计 算,第四篇 变压器短路阻抗计算,55,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,一 短路阻抗的概述.56二 双绕组变压器短路阻抗计算.58三 短路阻抗的调整.62,第四篇 变压器短路阻抗计算,目 录,56,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,一 短路阻抗的概述,第四篇 变压器短路阻抗计算,57,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第四篇 变压器短路阻抗计算,58,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第四篇 变压器短路阻抗计算,二 双绕组变压器短路阻抗计算,二-1 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组无轴向油道）,59,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第四篇 变压器短路阻抗计算,60,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第四篇 变压器短路阻抗计算,二-2 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组有轴向油道或气道）,61,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二-3 双绕组变压器电阻分量（电阻压降）,二-4 双绕组变压器短路阻抗（阻抗压降）,第四篇 变压器短路阻抗计算,62,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,三 短路阻抗的调整,第四篇 变压器短路阻抗计算,63,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,三 短路阻抗的调整,第四篇 变压器短路阻抗计算,64,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,第 五 篇 空 载 损 耗 与 空 载 电 流,65,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,分目录-空载损耗与空载电流,一 空载损耗的计算.66二 空载电流的计算.72三 变压器空载损耗分析与降低措施.75,目 录,66,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,一 空载损耗的计算,一-1 空载损耗的组成,67,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,68,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,69,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,一-2 空载损耗计算,70,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,71,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,72,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,二 空载电流的计算,二-1 铁损电流的计算,二-2 磁化电流的计算,73,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,二-3 空载电流的计算,74,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,75,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,三 变压器空载损耗分析与降低措施,第五篇 空载损耗与空载电流,三-1 变压器空载损耗分析,76,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第五篇 空载损耗与空载电流,三-2 变压器空载损耗降低措施,77,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,第 六 篇 变 压 器 油 箱 结 构 设 计,78,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,分目录-变压器油箱结构设计,一 油箱的本体设计.79二 变压器温升计算.83三 箱顶联管的设计.83四 冷却系统设计.85,目 录,79,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,一 油箱的本体设计,第六篇 变压器油箱结构设计,一-1 油箱的基本结构形式,80,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,81,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,82,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,一-2 油箱的基本尺寸计算,83,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,变压器油箱尺寸示意图,84,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,二 变压器温升计算,二-1 油浸式变压器温升标准,85,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,二-2 层式绕组散热面计算,86,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,二-3 层式绕组表面热负荷计算,87,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二-4 层式绕组温差计算,二-5 层式绕组温升计算,第六篇 变压器油箱结构设计,88,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二-6 箱体与散热器散热面积计算,第六篇 变压器油箱结构设计,二-6-A 箱壁几何面积计算,89,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,90,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,二-6-B 箱盖几何面积计算,二-6-C 片式散热器油箱有效散热面积计算,91,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,92,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,93,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,94,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,95,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二-7 油温升计算,第六篇 变压器油箱结构设计,二-7-A 油箱热负载计算,二-7-B 油平均温升计算,96,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二-7-C 顶层油温升计算,第六篇 变压器油箱结构设计,97,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,三 箱顶联管的设计,98,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,99,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,四 冷却系统设计,第六篇 变压器油箱结构设计,四-1 冷却系统分类,100,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,四-2 冷却装置适用范围,101,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,102,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,103,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第六篇 变压器油箱结构设计,104,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第 七 篇 变 压 器 绝 缘 设 计,第七篇 变压器绝缘设计,105,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,分目录 变压器绝缘设计,一 变压器绝缘分类.106二 变压器主绝缘.107三 变压器纵绝缘.109,目 录,106,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第七篇 变压器绝缘设计,一 变压器绝缘分类,107,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,二 变压器主绝缘,第七篇 变压器绝缘设计,108,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第七篇 变压器绝缘设计,109,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,第七篇 变压器绝缘设计,三 变压器纵绝缘,110,2023/9/24,追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新,谢 谢 大 家,主要参考文献：1、沈阳油浸变压器设计手册 2、最新变压器设计制造新工艺、新技术及速查速算手册 徐尚文 著 3、中小型变压器实用全书 姚志松 姚磊 著4、变压器速查速算手册 方大千 著5、电力变压器设计计算方法与实践 刘传彝 著,