电力变压器保护毕业设计 - 图文 (3)

800A/m交变磁场强度下测得），理论密度ρ=7.65kg/dm3，最小叠片系数为

k0=0.95。

2.3.2铁芯截面积计算

为了适应圆线圈的要求及充分利用线圈内部空间，铁芯柱一般制成阶梯圆柱形，各小阶梯（级）均为矩形，如图2-1。

图2—1 铁芯截面图 1—接缝 2—油道

铁芯截面积见表2-1

表2—1铁芯截面积

级序号 1 2 3 片宽 叠厚 每级叠厚 89 19 14

毛截面积mm 12905 5320 3640 2净截面积cm 125.18 51.61 35.31 2备注 11

145 89 140 38 130 28

4 5 6 7 8 9 120 16 110 14 95 80 60 40 14 12 12 6 8 7 7 6 6 3 叠片系数 毛截面积 净截面积 1920 1540 1330 960 720 240 17.65 14.94 12.9 9.31 6.98 2.33 0.97 285.75 277.18 由于冷轧硅钢片的方向性强，在铁芯柱与铁轭转角处，磁通沿垂直于硅钢片的轧制方向通过，引起励磁电流和空载损耗增加。为了避免这种情况，一般采用斜接缝叠积法如图2-2。

图2—2 铁芯的接缝

2.4线圈匝数计算

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2.4.1初选每匝电压

1. 根据电磁感应原理，感应电势的有效值与主磁通Φm之间的大小关系：

Up=式中：

2πfWΦm=4.44fWΦm=4.44fWBmAC×1024=WBmAC （2—1） 45f—频率，取为50HZ；

W—线圈匝数；

Φm—磁通，Φm=Bm×AC；

Bm—铁芯柱内磁通密度初选值，暂定为16.9(kGS)； AC—铁芯净截面积（cm2）； 2. 每匝电压计算如下： 当额定频率为50Hz时

et=BmAc=16.9×227.18=10.41 (V/匝)

450450 2.4.2低压线圈匝数确定

1. 低压线圈匝数：

WD=UP=230.94=22.184（匝） et10.41取整数为：22匝 2. 确定每匝电压：

et=230.94=10.497(V) 223. 磁通密度：

B=450et450×10.497==17.04(kGS) AC277.18 2.4.3高压线圈匝数确定

1. 额定分接匝数

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W0=UL10000==952.65（匝） et10.497取953匝。 2. 分接的匝数

Wt=953×5%=47.65（匝）

取48匝。

3. 最大分接匝数：W1=1001匝；最小分接匝数：W3=905匝 2.4.4电压比校核

一般只校核高压线圈的相电压，因为它带有分接调压线圈。由于et是根据低压线圈计算的，故低压线圈的相电压偏差很小，可以不必计算。

1. 各分接线/相电压为：

线10000950010500

相100009500105002. 对于±5×5%分接调压的高压线圈的额定电压及各分接的电压按以下

方式校核：

式中：

'UxgUxgUxg×100%≤±0.25% (2—2)

Uxg—相电压的标准值；

'

—计算的相电压； Uxg

9500-905×10.497×100=0.0022%合格

950010000-953×10.497×100=-0.036%合格

1000010500-1001×10.497 ×100=-0.07%合格

105002.5线圈几何尺寸的计算

2.5.1导线选取

1. 低压线圈

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低压导线选取：组合导线是由两根或三根略有绝缘的扁导线组合而成，外面包有规定的共同匝绝缘，即多根并联导线只相当于单根导线的匝绝缘，从而线圈每段辐向尺寸可以减少。电压等级高的变压器，当采用组合导线后，其匝绝缘占线段辐向尺寸减少。因此，采用组合导线绕制的线圈无疑可以提高铁芯窗口的空间利用系数。组合导线采用厚度较小的扁导线组成自然可以降低导线的涡流损耗。

每匝采用6根组合扁导线（3并2列的方式），裸线取b×a为3.55mm×9.5mm 导线带绝缘的高度：9.5+0.5=10(mm) 导线带绝缘宽度：3.55+0.5=4.05(mm) 电流密度： δ=2. 高压线圈

同心式线圈中涡流损耗与线圈导线辐向厚度的平方成正比。随着变压器容量的增大，线圈导线尺寸增大，因此对于大容量变压器而言，限制线圈中的附加损耗是十分重要的。尽管可以采用多根截面较小的导线导线并联绕制线圈，但截面小，并联根数过多，线圈绕制困难，甚至无法绕制，因此目前采用换位导线来解决线圈中附加损耗过大问题。

为了便于换位，导线并联根数一般采用奇数。导线规格，原则上采用目前变压器线圈通用的扁线规格。为了降低附加损耗，导线截面积不宜过大，一般扁导线厚度在1.25至2.88mm；宽度在4至10mm。

每匝采用根组合扁导线，裸线取b×a为1.9mm×3.75mm。 导线带绝缘的高度：3.75+0.5=:4.25(mm) 导线带绝缘宽度：1.9+0.5=2.4(mm) 电流密度：δ=IP16.67==2.46(A/mm2) S6.762IP721.7==3.626(A/mm2) S33.182.5.2导线排列

1. 低压线圈排列

低压线圈采用双层式，共22匝，6根并联绕制，分为2层。每层11匝。 2. 高压线圈排列

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