电力变压器设计要点

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1、变压器设计及计算要点—蒋守诚—一概述1.变压器发展史(1)发明阶段(1831～1885)变压器是利用电磁感应原理来变换电能的设备,故变压器一定在电磁感应原理发现后出现。1831年英国人法拉第(M.Farady)在铁环上缠绕两个闭合线圈,在一个线圈中突然接上或断开电池,另一个线圈所接仪表指针发生偏转,从而发现电磁感应原理。1837年英国人曼生(Masson)用薄铁片做电磁线圈的铁心,从而减少损耗。1881年法国人爱维(Jaewin)发现磁滞现象,美国人斯坦曼茨(C.P.Steimetz)发现磁滞损耗是磁密的1.6次方

2、成正比例。1882年英国人格拉特(Goulard)和吉普斯(J.D.Jibbs)制成15kVA1.5kV的开路铁心的单相变压器。同年法栾(S.Z.Ferranti)和汤姆生(A.Tomson)制成电流互感器。1884年英国人戈普生兄弟开始采用具有闭合铁心的变压器作照明电源。1884年9月16日匈牙利人布拉提(O.Blathy)和但利(M.Dery)和齐彼尔斯基K.Zipernovsky)在匈牙利的甘兹(Ganz)工厂制造一台1400VA120/72V40Hz单相闭合磁路的变压器。至1887年底甘兹(Ganz)工厂就

3、生产24台总容量达3000kVA。1885年才把这种电器叫做”变压器”。(2)完善阶段(1886～1930)1887年英国人配莱(Belry)发明了单相多轭的分布式铁心。1888年俄国人多利沃—多勃罗沃尔斯基(M.O.Dolivo－Dobrowolsky)提出交流三相制。并于1890年发明了三相变压器。同年布朗（Brown）又制造出第一台油冷、油绝缘变压器。1890年德国人威士顿(Wenstrom)做成对称三相铁心。1891年德国西门子(SiemensSohucrerf)做成不对称三相铁心。美国人斯汀兰(W.Sta

4、nley)在西屋公司(WestingHouse)做成单相壳式铁心。瑞士的勃朗—鲍佛利(B.B.C)公司的创始人勃朗(E.F.Brown)做成三相壳式铁心。1891年德国生产30kVA的油浸变压器(1878年美国人勃劳克斯(D.Brdoks)开始用油做绝缘。)1900年德国人夏拉(Schalley)做成三相五柱式铁心。1900年英国人哈特菲尔德(Hodfeild)发明了硅钢片,1903年开始用硅钢片制造变压器铁心。(德国在1904年,美国在1906年,俄国在1911年,日本在1922年分别用硅钢片制造变压器铁心)19

5、05年德国人洛果夫斯基(W.Rowgowski)研究漏磁场提出漏磁系数。1915年华纳(K.W.Wagner)研究线圈内部电磁振荡的基本理论,提出了过电压保护一种方式。1922年美国人维特(J.M.Weed)研究过电压理论时,提出了过电压保护另一种方式。1930年前后变压器的基本理论已基本形成。(3)提高阶段(1930～至今)1930年以后变压器进入改进提高阶段,即采用新材料、改进结构、改进工艺、不断扩大变压器的使用范围。132.变压器用途及分类升压变联络变～厂用变电流互感器降压变电抗器电压互感器～发电机220kV

6、500kV220kV110～35kV110kV降压变35kV35kV降压变10kV降压变用户0.4kV配电变电炉变矿用变整流变调压变其它变其它变试验变启动变升压变≤20kV发电机≤20kV(1)输送距离:1km/kV(2)变压器总容量:约为发电机装机容量的8～10倍3.基本技术参数(订货须知)(1)型号:(2)额定容量:三绕组容量分配比如:100/100/100或100/100/50;(3)电压组合:如:(110±8×1.25%)/(38.5±2×2.5%)/10kV;(4)联结组标号:如:YNyn0d11;(5)

7、额定频率:如:50Hz或60Hz;(6)空载电流:标准规定允许偏差:+30%;(7)空载损耗:标准规定允许偏差:+15%;(8)负载损耗:标准规定允许偏差:+15%;但总损耗不得超过+10%;(9)短路阻抗:标准规定允许偏差:主分接:阻抗≥10%时±7.5%;阻抗＜10%时±10%;其他分接:阻抗≥10%时±10%;阻抗＜10%时±15%;(10)绝缘水平:有全绝缘及分级绝缘之分;特别注意中性点绝缘水平;(11)冷却方式:ONAN;ONAF;OFAF;ODAF;OFWF;ODWF;(12)套管电流互感器要求:(13

8、)套管要求:如:泄漏比距(如:3.0cm/kV等)、拉力、防污、排列方式等;(14)开关要求:(15)噪声要求:如65dB(标准规定测量距离:ONAN为0.3m;ONAF或OFAF为2m);(16)局放要求:如500Pc(标准规定测量电压:1.5Um5min;1.732Um5s;1.5Um30min);(17)小车及轨距的要求:(18)外形尺寸及运输尺寸;重