理解电力变压器电磁优化设计实例分析

《理解电力变压器电磁优化设计实例分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第43卷第1期蠢珏Vo1．43No．12006年1月乃I1冱l同Janua~2006电力变压器电磁优化设计实例分析刘军，张安红(杭州钱江电气集团股份有限公司，浙江杭州311243)摘要：以35kV、110kV级双绕组电力变压器电磁优化设计为例进行分析，就其技术经济性进行了讨论。关键词：变压器；电磁优化设计；成本中图分类号：TM402文献标识码：B文章编号：1001—8425(2006)01—0010—06高调最负分接：一21引言高调最正分接：+235kV、110kV级

2、电力变压器的发展方向是：(1)高调分接：2．5％向更低损耗发展，如l0型、11型产品；(2)对于城网低压绕组额定电压：10．5kV用油浸式大型产品，从高可靠性出发，选型上要求短短路阻抗：8．0％路损耗比“9”型再降低15％~20％；适当提高短路阻窄载损耗：9．80kW抗，以降低短路电流。如双绕组1lOkV变压器产品负载损耗：53．55kW短路阻抗提高到14％～18％；三绕组110kV变压器铁心工作磁密：1．73T产品短路阻抗提高到LV—MV：9％，MV—HV：13．5％，铜线价格：3．6万元／tLV—HV：24％。

3、63000kVA／110kV及以下容量产品选硅钢片3OQ14o价格：4．o万元／t用自冷式(ONAN)，且噪声水平低于60dB。冷却方式：ONAN本文分别以35kV、110kV级双绕组电力变压器短路阻抗误差：2％为例，在不降低产品可靠性和寿命前提下，以变压器负载损耗误差：2％主要材料成本最低为优化目标，通过全局优化设计限于篇幅，适当减少合格方案数目，输入数据软件计算对比，从中找出规律和最大限度降低成本中，短路阻抗和负载损耗误差都为±2％。程序运行耗的设计方案。为便于分析，下面仅考虑硅钢片和铜线时约4．5rain，输

4、出共108个满足要求的电磁优化设消耗，实际上若硅钢片和铜线消耗减少，变压器油、计方案，这些方案的铁心直径为~420mm一绝缘材料、钢板等材料也会减少。~445mm，铁心工作磁通密度为1．72T～1．73T，低压、高压绕组均采用连续式。235kv电磁优化设计图1为方案1～方案108的硅钢片质量与铜线在软件约束条件中，考虑散热，绕组对油温升要质量之比，比值在1．75~2．36之间。对于满足短路阻求均不超过27K；考虑绕组自身短路机械强度，普通抗误差为±2％、负载损耗误差为±2％的合格方案很扁铜线厚度要求不小于2．12r

5、am，绕组油道对称布多。若适当增大短路阻抗、负载损耗误差，合格方案置，减小安匝不平衡率；低压、高压绕组采用连续式，会更多。要考虑导线的宽厚比及最大并绕根数等。设3OQ14O硅钢片价格为4万元／I、铜线价格为2．1S10—12500／35优化3．6万元／t，则方案1一方案lO8的硅钢片价格与铜以S10—12500／35为例，利用35kV电力变压器线价格合计，在42．94~46．08万元之间变化(图2)。电磁优化设计程序。其待输入的数据如下：由图2可见，变压器电磁优化设计，其目标隔数具有变压器额定容量；12500kVA

6、多极值点的特性；采用优化设计软件对降低硅钢片、高压绕组额定电压：35kV铜线等材料消耗至关重要。全国变压器节材技术研讨会获奖论文。维普资讯http://www.cqvip.com第1期刘军、张安红：电力变压器电磁优化设计实例分析表1S10—12500／35优化方案Table1OptimalplansofS10—-12500／35transformer皿耐名称方案9方案l0器＼铁心直径／ram巾42O中425盅l喀低压绕组匝数／匝2l52l1止器高压绕组导线并联根数／根53撑低压绕组导线并联根数／根65调压绕组导线并

7、联根数／根ll高压绕组每饼匝数／匝47电磁优化方案低压绕组每饼匝数／匝34图1S10—12500／35各优化方案硅钢片与铜线比调压绕组每饼匝数／匝llFig．1Massratiobetweensiliconeplateandcop-高压绕组导线线规／mmxmm2．65x7．12．5xl3．2perwireinoptimalplansofSlO—l2500／35低压绕组导线线规／mmxmm3．15xlJ．22．24x14transforifler短路阻抗／％7．878．O3空载损耗／kW9．8O9．5O46．5负载损

8、耗／kW535446．O高压绕组温升／Kl62l45．5低压绕组温升／Kl72345．o高压导线电流密度／A·mm2．262．1244．5低压导线电流密度／A·mm1．9O2．56$44．O调压导线电流密度／A·mm3．523．5243．5铜线质量／kg4293378043．O硅钢片质量／kg7656733342．5价格合计／万元46．O842．94UlUL