节能三相变压器设计.doc

1、河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘 要电力变压器是电力系统中输配电力的主要设备，在电力系统中，电力变压器的总安装量为发电机安装容量的68倍。近年来，随着能源的日趋紧张，对变压器这一重要用电设备进行节能设计越来越受到人们的重视。此设计主要从节能的角度来设计三相变压器。对变压器进行节能设计的原则就是满足性能指标条件下，降低变压器的损耗及有效材料成本。在具体设计过程中，往往需要反复调整和计算，因为降低损耗和降低材料成本在某种条件下又是相互矛盾的，反复调整和计算的过程就是使得全局优化的过程。节能变压器与普通变压器设计的程序相同，但在参数选择方面偏重点不同，如电流密度和磁通密度的选取都比普通变压器低一

2、些。这些在具体设计过程中将作详细介绍。关键词: 电力变压器；损耗；节能；电流密度；磁通密度AbstractPower transformer is the capital equipment of electricity to fail in the power system . Install 6-8 times of the capacity for the generator in always installation amount of power transformer in the power system. In recent years, one that is with e

3、nergy is tense day by day, people paid attention to more and more to this important power consuming equipment of voltage transformer the energy-conservation design. This design designs the three-phase transformer in terms of energy-conservation mainly.The energy-conservation design principle of powe

4、r transformer is to meet performance indexes, and under the terms, the loss of the power transformer and effective material cost are reduced. In the course of design concretely, adjusting and calculating are needed repeat , because it is contradictory each other under a certain condition to reduce v

5、orious loss and the material cost, the course adjusting and calculating repeat is the course of making the overall situation optimization. Energy-conservation voltage transformer and ordinary procedure that voltage transformer design the same, choose respect is that order differently to lay particul

6、ar stress on parameter, if electric current density and magnetism flux density choose a little lower than the ordinary voltage transformer. These will make detailed introduction in the course of designing concretely.Keyword: Power transformer ; Loss Energy-conservation ; electric current density ; m

7、agnetism flux density目 录1概 述11.1 变压器设计计算的任务11.2 变压器设计计算的步骤22 变压器电压和电流计算32.1 电压计算32.2 电流计算33 铁心直径估算及线圈匝数计算53.1 铁心直径估算53.2 变压器容量的折算63.3 铁心柱和铁轭截面设计63.4 线圈匝数计算73.5 电压比校核84 线圈计算与设计94.1 线圈结构型式的确定94.2 导线与电流密度的选择104.3 饼式线圈段数及每段匝数的确定104.4 线圈辐向和轴向尺寸计算115 绝缘半径及窗高计算145.1 绝缘半径计算145.2 窗高计算146 主、纵绝缘结构的确定156.1 确定主、

8、纵绝缘结构的依据156.2 冲击分布及改善分布的途径166.3 主、纵绝缘计算176.4 35kV及以下变压器的主、纵绝缘结构197 阻抗电压的计算237.1阻抗电压计算237.2 双线圈变压器(内外线圈中无轴向油道)247.3 双线圈变压器(内外线圈有轴向油道)257.4 双线圈高低高结构268 损耗的计算288.1 线圈数据计算288.2 铁心数据计算298.3 附加损耗计算319 油箱尺寸的计算349.1 油箱高度计算349.2 油箱宽度计算359.3 油箱长度计算3510 温升的计算3610.1 变压器的发热及散热过程3610.2 线圈对油的温升计算3610.3 油温升计算3911 线

9、圈机械力的计算4311.1 安匝分布4311.2 同心式线圈短路轴向机械力计算4411.3 短路时绕组导线上应力计算4512 重量的计算4712.1 油重计算4712.2 器身重计算4812.3 油箱及附件重量计算4812.4总重计算4912.5 运输重量计算4913 10000KVA、35KV级变压器计算实例5113.1 产器规格及技术要求5113.2 主要材料（根据供应情况定）5113.3 额定电压和额定电流5113.4 铁心数据5213.5 线圈数据5213.6 阻抗电压计算5513.7 损耗计算5613.8 油箱尺寸：见图13-2。5713.9 温升计算5813.10 机械计算5913

10、.11 重量计算60总 结62致谢63参考文献64- 60 -1 概 述1.1 变压器设计计算的任务变压器设计计算的任务，就是根据变压器的规格，按照国家标准（或部标准）确定变压器的几何尺寸、电磁负载和电、热、机械方面的性能数据，以满足使用的要求，而且要求尽可能降低有效材料成本和损耗。这就要求设计工作应本着多快好省的原则，根据国家的经济、技术政策和资源情况以及运行和制造的要求，合理地制定变压器的性能数据和相应的结构。通常变压器的设计计算的任务应包括如下技术规范。1. 变压器的型式单相或三相：双线圈或三线圈；升压、降压、联络或配电变压器；自耦变压器；干式自冷、油浸自冷、油浸风冷、强油风冷或强油水冷

11、。2. 变压器的额定容量变压器额定容量用kVA表示，对于三线圈变压器或自耦变压器还应注明第三绕组的容量。3. 变压器的额定电压 高压、中压及低压的额定电压；无励磁调压还是有载调压及调压范围；有载调压应注明是线端调压还是中性点调压。4. 变压器的连接组5. 变压器的阻抗电压6. 变压器的空载电流、空载损耗及短路损耗变压器的设计计算包括电磁计算和结构设计。电磁计算的任务在于确定变压器的电、磁负载和主要几何尺寸，计算性能数据和各部分的温升以及计算变压器的重量和外形尺寸。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。结构设计的任务在于选定结构型式、绘制全部零件图。结构设计应特别注意保证线圈的绝

12、缘强度，动、热稳定，保证铁心、油箱等机械强度，使变压器能安全运行。结构设计在考虑适用性的同时要兼顾到先进性和工艺性。电磁计算和结构设计是交错进行、互相影响的。1.2 变压器设计计算的步骤（1） 决定基本的电磁参数;（2） 铁心直径估算和绕组匝数计算。（3） 绕组计算及主纵绝缘的确定。（4） 阻抗电压计算。（5） 绕组数据、铁心数据及油箱尺寸的计算。（6） 损耗计算和温升计算。（7） 绕组机械力计算。（8） 重量计算。（9） 夹件、压板、油箱等部位机械强度分析计算。2 变压器电压和电流计算2.1 电压计算变压器规格中的额定电压均为线电压，为了确定绕组匝数以及进行电磁计算需要的是相电压，所以应根据

13、变压器绕组联结方式算出相电压大小。无励磁调压和有载调压和有载调压器还要根据分接百分数算出分接所对应的电压。电力系统选定了一系列的电压作为标准的相、线电压，所以变压器的额定电压不外乎是这些标准的线电压。现以电压为11082%/11kV，在110 kV中性点调压，连接组为YN，d11的有载调压变压器为例,确定各级电压及各分接电压。调压范围为（8+8）2%=32%。因110kV中性点调压，而110kV系统为接地系统，故中性点绝缘水平为35kV级。有载调压装置及调压线圈均为按35kV级考虑。级电压=（110000/）2%V1270.2kV根据级电压可算出各分接电压大小。下面仅算出最大、额定、最小三个分

14、接电压值；最大分接电压=110000/+81270.2V73672V额定分接电压=110000/63510V最小分接电压=110000/-81270.2V53348.8V2.2 电流计算由给定的额定容量、电压、相数和绕组的联结方式，可以计算出变压器的线电流、相电流和绕组中的电流。三相变压器为YN（Y）联结，线电流IL与相电流I相等，计算公式如下式中，PN为三相变压器的额定容量。三相变压器为D联结时，计算公式如下3 铁心直径估算及线圈匝数计算3.1 铁心直径估算铁心直径的选取 直接 影响变压器的 技术和经济指标,如材料的消耗、变压器的成本、重量、体积及运输等。当直径选取过大时,则变压器的铁心重量

15、、空载损耗将增大,而线圈所用的导线和 负载损耗则减小,变压器较矮。当直径选取过小时,则得到相反的结果。铁心直径的确定采用经验公式估算,用估算的铁心直径按计算程序进行计算,当计算阻抗电压时,如果阻抗电压值与标准值相差较大时,此时应调整铁心直径,直到调整到阻抗电压合格或相差很小时为止,阻抗电压的计算值相差很小可以通过调整其他尺寸来满足阻抗电压的要求。铁心直径的选取通常采用下述经验公式进行计算 式中，D为铁心直径尺寸（cm）；P为每柱容量（kVA）；K为经验系数。经验系数 K值随电源频率、铁心磁通密度及结构形式的不同而变化,这里推荐的经验系数供计算中选取铁心直径时参考。见表3-1。表3-1 与 与关

16、系及经验系数K变压器类别与的关系式K铝线圈铜线圈冷轧圈热轧圈冷轧圈热轧圈三相双绕组5054566053576064三相三绕组4852545851555862单相双绕组5054566053576064单相双绕组4852545851555862单相双绕组单柱5054566053576064效益系数三相自耦4852545851555862铁心为单相双柱式3.2 变压器容量的折算双绕组变压器由于两侧绕组均为额定容量,因而在计算每柱容量时则不需折算。三绕组变压器有时中压或低压绕组的容量不是额定容量,因此在计算中必须将三绕组的容量折算为同一容量。三绕组变压器折算成同一容量:式中，为高压绕组容量；为中压绕组

17、容量；为低压绕组容量。三绕组变压器折算成双绕组变压器容量(同一绝缘等级),则3.3 铁心柱和铁轭截面设计铁心柱和铁轭通常采用多级梯形结构。在直径一定的条件下,级数愈多有效截面积愈大,铁心制造工艺则较复杂,一般铁心柱截面的级数可以动手设计,也可参照一些材料或工厂化的标准型号选用。铁心截面设计必须从节约材料和简化工艺两方面考虑。既要充分利用线圈内圆空间,又要避免使铁心制造工艺过分复杂。叠片系数的选择:叠片系数的大小与硅钢片的厚度有关。通常对于0.35mm厚的冷轧硅钢片,若不涂漆时,叠片系数可取0.930.94。铁轭截面通常是与铁心截面完全相同的多级梯形,铁轭截面也可采取“T”形或矩形（比铁心柱截面

18、级数少），这样铁轭截面比铁心柱截面增大5%10%,以减小空载损耗和空载电流。为了改善铁心内部散热条件，铁心柱直径为380mm及以上时，须设置冷却油道，油道的位置应使其分割的各部分铁心柱截面积近似相等。特大型变压器中，漏磁场在铁心柱最小级叠片内产生涡流较大，为了防止局部过热，可在该级叠片上开槽或增设磁分路。3.4 线圈匝数计算通常在选好铁心直径后，首先计算没有分接的线圈（如低压线圈）匝数，然后计算高压或中压线圈匝数。3.4.1 初算每匝电压 当频率为50Hz 时 =式中 为初算每匝电压（V）； 为铁心截面积（cm）；B为磁通密度（T）。通常0.35mm厚的冷轧硅钢片用于一般电力变压器时磁通密度取

19、1.61.75T，用于中小型节能变压器时，为了降低空载损耗，磁通密度适当降低，选在1.5T左右。3.4.2 初算低压线圈匝数式中，为初算的低压线圈匝数；为低压线圈相电压（V）。按照上式计算的低压线圈匝数不一定是整数，应调整为整数 。3.4.3 确定每匝电压 式中，值算至小数点后三位。3.4.4 磁通密度计算 当确定了每匝电压以后，便可正式确定磁通密度 式中，B的单位是T。3.4.5 高压或中压线圈匝数计算通常高压线圈带有分接，根据各分接相电压求出相应分接的匝数。首先计算出最大分接的匝数，随后根据两个相邻分接的相电压之差，求出每调一级电压的分接匝数。首先计算出最大分接匝数 (取整数匝)式中，为对

20、应最大分接相电压。每分接匝数 为 （取整数匝）式中，为两个相邻分接相电压之差。利用分别减去、2，就可以分别求出其他各分接所对应的匝数。3.5 电压比校核3.5.1主分接时电压比校核 （最好在0.25%以内）式中，为相电压；为根据匝数和匝电压计算的相电压。3.5.2 具有分接的线圈的电压比校核高压线圈具有分接电压比的校核，通常先校核主分接，然后校核最大和最小分接，最大和最小分接的电压比校核按下式计算 式中，为最大（最小）分接标准电压；为最大（最小）分接匝数与每匝电压计算的分接电压计算值；为阻抗电压。4 线圈计算与设计变压器绕组是变压器的关键部件，由导线和绝缘层组成。绕组线圈不但在长期额定电压下工

21、作，而且还会受到过电压以及相应的电磁力的影响，使其受到绝缘击穿、过热、变形或破坏。因此设计的变压器绕组应具有足够的机械强度、耐热能力以及良好的散热条件，而且还要有合理的结构和工艺性。4.1 线圈结构型式的确定 线圈结构型式是根据变压器容量的大小及电压的高低等来确定的。线圈的结构型式通常有如下几种。1. 层式线圈层式线圈过去称为圆筒式，优点是结构简单，层间油道的散热效率高，但端部的支撑稳定性差，内部温差有时较大。它适用于小容量的低压线圈。多层层式适用于小容量的高压线圈。2 . 螺旋式线圈 这种线圈绕制简单，但匝数较多时不宜采用，适用于低电压、大电流的线圈。3. 连续式线圈这种线圈应用范围大，机械

22、强度高，其并绕导线根数及导线尺寸对绕制工艺影响较大。4. 纠结式线圈纠结式线圈分为普通纠结和插花纠结两种，由于它增大了纵向电容，所以改善了冲击分布。它适用于高电压的高压线圈。5. 纠结连续式线圈这种线圈由纠结线段和连续线段两部分组成，属于部分补偿的线圈结构。6. 插入电容式线圈这种结构的线圈是在线段中加入屏蔽线，以增加纵向电容，改善冲击分布，通常在线圈首端采用插入电容结构，其余为连续式，两者组合为插入电容连续式线圈。它适用于63110kV级的线圈。4.2 导线与电流密度的选择4.2.1 导线的选择线圈常用的导线有高强度漆包圆线（QQ-2和QQL-2）、纸包圆线、纸包扁线。通常导线直径在1.5m

23、m以下时采用QQ-2型，导线直径在1.52.5mm时采用QQL-2型；其余可采用纸包扁铝（铜）线。选用导线时应注意宽厚比，通常层式线圈为1.53；螺旋式线圈为24；连续式与纠结式为2.56。4.2.2 电流密度的选取电流密度主要取决于负载损耗、线圈的温升及变压器二次侧突然短路时的动、热稳定性。一般铝导线的电流密度取1.62.1A/mm2；铜导线的电流密度取34 A/mm2。节能变压器的电流密度选取应略小于普通变压器。4.3 饼式线圈段数及每段匝数的确定4.3.1 线段分配的一般方法饼式线圈沿其高度方式分为若干段，其段数和每段匝数按一定规律分配。通常是先分配高压线圈（带分接）的段数。段数的多少应

24、满足阻抗电压及线圈温升等参数的要求。高压线圈的每段匝数一般取与分接段匝数相同。每段匝数尽可能满匝，避免垫段过多（有主绝缘要求者除外）。4.3.2 确定线圈段数及每段匝数高压线圈总段数通过计算实践现推荐表4-1作为选用。高压线圈分接段每段匝数 ：式中，为高压分接段匝数；为高压分接段段数。高压线圈正常段每段匝数 为 （取整数）式中，为最小分接电压的匝数；n为高压线圈总段数；为分接段段数。通常10kV级取=4；35级端出线者取=8。低压线圈的段数多数选在5090段范围内，且应于相配合的高压线圈的段数相适应。由于低压线圈多是内线圈，所以线段均为分数匝，内线圈线段分数匝的分数部分见表4-2。确定内线圈线

25、段数及每段匝数大致按如下步骤进行：首先线段数使 （N为总匝数，为每段匝数），并尽量为整数。表4-1 高压线圈总段数线圈电压等级（kv）103563110总段数 n40605676608060802（3444）表4-2 线段分数匝的分数部分线段名称正常段首 末 出 头 段沿辐向并绕根数1612.34.56分数匝的分数部分（m-1）/m(m-1)/m(m-2)/m(m-2)/m(m-4)/m注：m为并绕根数4.4 线圈辐向和轴向尺寸计算4.4.1 层式线圈(1) 辐向尺寸计算 对于多层式线圈，如果层间有油道时应将油道左右两侧分开，进行分别计算如下:式中，为油道一侧厚度（mm）； 为带绝缘的导线直径

26、或厚度（mm）；为导线辐向并绕根数；为层数（指油道一层）；为层间绝缘厚度（mm）；为辐向裕度，见表4-3。（2）轴向尺寸的计算 线圈轴向尺寸计算就是线圈高度计算，公式为 式中，为线圈高度（mm）；b为带绝缘的导线直径或宽度（mm）；m为每层匝数；为轴向裕度，见表4-3。4.4.2 饼式线圈饼式线圈辐向及轴向尺寸计算方法比较接近，计算时要着重注意沿辐向轴向导线根数的计算方法。表4-3 线圈辐向及轴向裕度名称 层式 线圈饼式线圈10KV级35KV级纸包扁线连续式纠结式漆包线纸包线漆包线纸包线单根并绕螺旋式辐向裕度7881012151518364736轴向裕度00.50.81.2垫块压缩910注：线

27、圈干燥工艺为带压干燥，一般取含水量5%7%。（1） 辐向尺寸计算 线圈辐向尺寸B的计算公式为 式中，为辐向裕度，见表4-3；为导线带绝缘层的直径或厚度（mm）；为线圈沿辐向导线根数，单螺旋式=并绕根数；双螺旋式=并绕根数/2；四螺旋式=并绕根数；连续式和纠结式（线段有分接匝时，应进位至整数匝）=每段匝数*并绕根数。（2） 轴向尺寸计算 轴向尺寸计算应注意沿轴向的油道数n和轴向导线根数的确定，有油道数n算出沿轴向垫块总高H（经压缩后尺寸）；根据沿轴向导线根数m算出沿轴向的导线总高H。则轴向尺寸H的计算公式为由上面公式计算轴向尺寸时，如果有静电环应加上静电环的高度。垫块压缩后总高=垫块总高*压缩系

28、数。压缩系数见表4-3,油道。沿轴向导线根数m，单螺旋式（有一次标准换位和两次特殊换位） ；双螺旋式（交叉换位）；四螺旋式（交叉换位）（分开出线）；连续式和纠结式端布出线 段数；中部出线段数。5 绝缘半径及窗高计算绝缘半径和窗高是变压器器身两个主要尺寸，这两个尺寸一确定，整个变压器的外限尺寸就基本上能定下来。5.1 绝缘半径计算绝缘半径计算公式： R 铁心半径+ 1 低压线圈至铁心距离 R1 低压线圈内半径+ BD 低压线圈辐向尺寸 R2 低压线圈外半径+ 2 高低压线圈之间距离 R3 高压线圈内半径+ BG 高压线圈辐向尺寸 R4 高压线圈外半径 2 DG 高压线圈直径+ Ex 相间距离 M

29、0 两铁心柱中心距离低压线圈平均半径RD=R1+BD/2高压线圈空道平均半径RT=R2+2/2高压线圈平均半径RG=R3+BG/25.2 窗高计算窗的高度计算公式：为窗高；为线圈高度；为静电板与靠静电板油道距离之和（无经典板时取消）；为压板厚度；为压板至铁轭之间空隙。6 主、纵绝缘结构的确定主绝缘是指同一铁心柱中各绕组间的绝缘、相间绝缘、绕组与油箱、绕组与铁心间绝缘，绕组与铁轭间绝缘。而纵绝缘主要指层间、匝间及段间绝缘。合理地设计变压器主纵绝缘结构对变压器安全可靠运行有重大作用，对降低变压器重量和成本也有着重要意义。6.1 确定主、纵绝缘结构的依据变压器的运行可靠性取决于绝缘结构。合理的绝缘结

30、构设计、改进绝缘工艺是杜绝变压器质量事故最根本的措施之一。变压器在运行中要经受下列三种电压的考验：正常运行中长期最高工作电压、雷击所引起的大气过电压和操作、故障等原因引起的内过电压，对于以上三种电压的作用，目前在制造厂体现为国家标准规定的工频与感应试验电压、冲击试验电压（全波和截波）、局部放电试验操作冲击试验。后两种试验主要在高压和超高压变压器上进行。工频试验电压值和冲击试验电压值分别见表6-1和表6-2。表6-1 工频试验电压（有效值） （kV） 额定电压361015203563110220最高工作电压3.56.911.517.52340.569126252工频试验电压18233040508

31、0140185395表6-2 冲击试验电压（峰值） （kV）额定电压361015203563110220最高工作电压3.56.911.517.52340.569126252全波试验电压406075105125200325480950续表6-2 冲击试验电压 （峰值） （kV）截波试验电压4565801151402203605301050注：220KV级内部绕组时，试验电压可降低。一般来说，工频耐压试验主要考核主绝缘，冲击试验主要考核纵绝缘，但有时冲击试验也成为考核主绝缘的重要依据。6.2 冲击分布及改善分布的途径 在工频电压作用下，变压器绕组特性主要由电感和电阻决定。当在首端施加电压时，该电压

32、值沿绕组成线性分布，所以根据接线图和匝数关系确定出任何一点的作用电压，然后按此电压值选择其绝缘距离。在冲击电压作用下，绕组各点对地 分布以及每个油道间的梯度分布统称冲击分布。当冲击波的波前作用于变压器绕组的瞬间，变压器绕组主要由具有分布参数的电容决定，在波前作用瞬间，绕组中的电位分布一般统称起始分布。冲击波作用过程就是电磁振荡过程，冲击之后最终达到稳定分布，改善起始分布就能达到改善冲击分布的目的。6.2.1 加电容环（静电环）电容环是一个有一定厚度的开口金属环，连接在线圈的首端和绝缘的中性点末端，电容环除了改善端部电场使主绝缘距离有所下降外，对第一个线段和第一个油道的电位分布也有很大的改善。这

33、种措施方法也称串联补偿。6.2.2 采用纠结式线圈纠结式线圈结构型式较多，目前常采用两段一循环普通纠结和插花具结。其相邻线匝不是依次排列而是交叉纠结相连的，共同特点是使纵向电容大大提高，从而改善起始分布。6.2.3 分级补偿分级补偿是相对全补偿结构而言的，分级补偿是从线圈首端依次减小纵向电容，这样使其冲击分布为均匀分布。6.3 主、纵绝缘计算6.3.1 薄纸筒小油隙主绝缘计算薄纸筒小油隙，系指绕组内、外油道为710mm，纸筒间油道15mm，纸筒厚度4mm。当高低（中）压线圈为饼式线圈，同心布置，线圈间为薄纸筒小油隙的油隔板结构时，绝缘距离采用多介质得平行平板电场得等值油距办法，即把纸板折合成油

34、隙，以得纯油隙单一介质。根据产品试验电压和初步确定得绝缘结构尺寸，算出折合后得总油隙，再由表6-3查出线圈表面油隙得均匀电场下得允许击穿场强，并考虑线圈表面电场集中、段间油隙、撑条、工艺等因素得影响，算出1min工频最小击穿电压。只要该值大于或等于工频试验电压乘安全系数时，则表明此初步选择的绝缘结构是合理的。1min工频最小击穿电压的计算公式为 式中，E为允许击穿场强，查表6-3；为考虑段间油隙、撑条、工艺等因素影响得系数，低压线圈取1.25，高压线圈取1.4；为考虑线圈表面电场集中系数，低压线圈，高压线圈，其中为低压线圈外半径，为高压线圈内半径；为所有油隙的总和；为所有纸板厚的总和；为变压器

35、油介电常数，为2.2F/m；为油浸绝缘纸板得介电常数，为4.5F/m。若计算的大于或等于工频试验电压乘以安全系数（一般为1.3）时，则可以认为绝缘结构合理，由冲击电压折合的工频电压一般小于工频试验电压，所以不需另外计算。6.3.2 纵绝缘计算 纵绝缘强度取决于冲击试验电压，主要考核油道和匝数绝缘强度。例：110KV变压器的纵绝缘强度校核。高压线圈为纠结连续式，纠结8段 纠结部分油道为6、8mm交错，纠结与连续过度部分油道为8mm，匝绝缘厚度为1.35mm。由表6-3知110kV全波冲击试验电压为480kV截波冲击试验电压为530kV。纠结部分最大梯度7%，过度油道全波梯度为15%截波梯度为21

36、%。 表6-3 薄纸筒小油隙主绝缘允许击穿场强参考数据匝绝缘厚度（mm）油 隙 （mm）345678910111213141501411231131019488847975726967650.45/214727711710710094898480767371690.95/2150140127117109102969087837977741.35/2162143131120112105999489858179761.95/2168150137127118111105999489858179纠结部分内油道梯度为1.57%=10.5%；纠结部分匝间梯度为0.57%=3.5%，油道击穿强度和匝绝缘强度

37、分别见表6-4和表6-5。油道强度校核：全波作用电为15%480KV=72kV，油道击穿强度由表6-4查得为148kV，全波裕度为148/72=2.05。截波作用电压为21%550KV=115.5kV，油道击穿强度由表6-4查得为209kV，截波裕度为209/115.5=1.8。匝间作用电压为3.5%480KV=16.8kV，匝间击穿强度由表6-4查得为81kV，匝间裕度为81/16.8=4.8，这样油道裕度大于安全系数（1.4），匝间裕度大于其相对应的安全系数（1.5），所以纵绝缘裕度足够大。表6-4 段间油道冲击最小击穿电压 （kV）匝绝缘厚度（mm）油 道 （mm）68101214161

38、82024300.6截波156188208230250268286302335376全波1101321541701871942102262522890.95截波174195216236256275292310341388全波1201431651811982102262362622991.35截波181209220242261280297312346391全波1301481701872022132242412653021.6截波187206228246266284302319350394全波1371541761922092162322462703061.95截波19421123125027029

39、7306328355398全波143160181198214220236250276310表6-5 匝间绝缘工频及冲击全波最小击穿电压匝绝缘（mm）0.450.951.351.952.951min工频最小击穿电压（KV）工艺A916212939工艺B1221293749冲击全波最小击穿电压（KV）工艺A1728395166工艺B295681104134注：工艺A：真空干燥、浸漆、烘干和浸油，相当于35kV及以下结构产品处理过程。工艺B：真空干燥、浸漆、烘干和真空浸油，相当于60kV及以上产品处理过程。6.4 35kV及以下变压器的主、纵绝缘结构6.4.1 35kV及以下变压器的主绝缘结构低压线

40、圈对铁心的主绝缘尺寸参见图6-1和表6-6，而高压对低压线圈等主绝缘尺寸参见图6-1，表6-7。套装间隙C由结构和工艺决定。6.4.2 35kV及以下变压器纵绝缘结构 对于层式线圈，匝间绝缘不作规定，可按导线规格选择。匝绝缘厚度即指导线两边绝缘层得总厚度，对电力变压器来说绝大部分用电缆纸作匝绝缘。层间绝缘厚度按层间最大工作电压选取，参见表6-8。当两层间电压较高，层间绝缘较厚时，层间绝缘可以采取分级绝缘结构，见图6-2。层间油道数量按温升计算确定，层间油道宽度可参见表6-9。图6-1 35kV及以下主绝缘结构1绝缘筒 2铁轭绝缘隔板 3相间隔板 4撑条表6-6 低压线圈对铁心得主绝缘尺寸低压线

41、圈电压等级（KV）线 圈型 式尺 寸（mm）高压线圈电压等级0.4层式1.01.015100.41.01.025150.41.01.055353、69.03.02515103、69.03.03018153、6、10103.055333515143.05533350.4、3、6、连 螺续 旋式 式9.53.53520150.4、3、6、10103.555333515143.5553335未注明的尺寸按结构要求确定表6-7 高压线圈主绝缘尺寸电压等级（kv）1015351535线圈型式层 式连续式联结法YDYDYDY或DY或D尺寸（mm）9132716272.5343.54001315613156.5108106.5810203070（65）