油浸电力变压器线圈计算设计手册.doc

设 计 手 册油 浸 电 力 变 压 器线 圈 计 算 0103 共 页第 页 油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算 目 录1线圈材料第 1 页1.1高强度缩醛漆包圆铜线第 1 页1.1.1高强度缩醛漆包圆铜线简化标注方式第 1 页1.1.2高强度缩醛漆包圆铜线尺寸第 1 页1.2纸包圆铜线第 2 页1.2.1纸包圆铜线简化标注方式第 2 页1.2.2纸包圆铜线尺寸第 2 页1.3纸包铜扁线第 2 页1.3.1纸包铜扁线尺寸第 2 页1.3.2纸包铜扁线简化标注方式第 2 页1.4组合导线第 4 页1.4.1组合导线定义第 4 页1.4.2组合导线尺寸第 4 页1.4.3组合导线标注方式第 4 页1.5屏蔽导线第 4 页1.5.1屏蔽导线尺寸第 4 页1.5.2屏蔽导线简化标注方式第 4 页1.6换位导线第 5 页1.6.1换位导线定义第 5 页1.6.2换位导线标注方式第 5 页1.6.3换位导线尺寸计算第 5 页1.6.4换位导线选用范围第 5 页2线圈型式第 7 页2.1圆筒式(层式)线圈第 7 页2.1.1线圈种类第 7 页2.1.2适用范围第 7 页2.1.3不满匝层放置第 7 页2.1.4所用导线第 7 页2.1.5线圈换位第 7 页0203 共 页第 页 油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算 目 录2.2螺旋式线圈第 7 页2.2.1线圈种类第 7 页2.2.2适用范围第 7 页2.2.3所用导线第 7 页2.2.4线圈换位第 7 页2.2.4.1单及单半螺旋式线圈的换位方式第 7 页2.2.4.2双及双半螺旋式线圈的换位方式第10页2.3连续式线圈第12页2.3.1线圈种类第12页2.3.2适用范围第12页2.3.3所用导线第12页2.3.4线段匝数的分数部分第12页2.3.4.1连续式线圈出头段及正常段匝数的分数部分第12页2.3.4.2双连续式线圈出头段及正常段匝数的分数部分第12页2.3.4.3组合导线绕制的线圈在标准全换位处线段匝数的分数部分第13页2.3.5线圈换位第13页2.3.5.1普通导线绕制的连续式线圈的换位第13页2.3.5.2组合导线绕制的连续式线圈的换位第13页2.3.5.3普通或组合导线绕制的双连续式线圈的换位第14页2.3.5.4换位导线绕制的双连续式线圈的换位第15页2.3.5.5组合导线绕制的双连续式线圈的标准全换位第16页2.4纠结式线圈第18页2.4.1线圈种类第18页2.4.2适用范围第18页2.4.3所用导线第18页2.4.4线段匝数的分数部分第18页2.4.5纠结方式第18页2.4.5.1“单-单”普通纠结式线圈的纠结方式第18页2.4.5.2两根插花纠结式线圈的纠结方式第19页2.5内屏蔽式线圈第20页2.5.1线圈种类第20页2.5.2适用范围第20页2.5.3所用导线第20页2.5.4线段匝数的分数部分第20页2.5.5内屏蔽式线圈绕制方式第20页2.5.5.1内屏蔽式线圈屏蔽线放置位置第20页2.5.5.2内屏蔽式线圈绕制原理及展开图第20页2.5.5.3双内屏连续式线圈原理图第22页2.5.5.4双内屏连续式线圈绕制换位展开图第23页0303 共 页第 页油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算 目 录3每匝电势( e t )计算第24页4电压比偏差( v% ) 计算第24页5线圈导线总截面积( sq )计算第24页6线圈电流密度( jq )计算第25页7线圈尺寸计算第25页7.1圆筒式线圈尺寸计算第25页7.1.1圆筒式线圈层间轴向油道第26页7.1.2圆筒式线圈的层间绝缘第26页7.1.3圆筒式线圈油道一侧的辐向厚度( bqy )计算第26页7.1.4圆筒式线圈辐向厚度( bq )计算第27页7.1.5圆筒式线圈轴向高度( hq )计算第27页7.1.6分段圆筒式线圈轴向高度( hq )计算第27页7.1.7圆筒式线圈电抗高度( hk )计算第27页7.2饼式线圈尺寸计算第28页7.2.1饼式线圈辐向厚度( bq )计算第28页7.2.2饼式线圈轴向高度( hq )计算第28页7.2.3饼式线圈电抗高度( hk )计算第29页8铁心窗高( h0 )计算第29页9绝缘半径计算第30页9.1圆筒式线圈绝缘半径计算第30页9.2饼式线圈绝缘半径计算第31页10线圈导线长度计算第32页10.1线圈平均匝长( l p t )计算 第32页10.2线圈每相导线长度( lq )计算第32页11线圈导线电阻计算第32页12线圈导线重量计算第32页12.1裸导线重量( gq )计算第32页12.2绝缘重量( ct )计算第33页12.3绝缘导线重量( g q j )计算第33页 资 料 来 源 编 制 校 核 标 审 提出部门 审 定 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 实施日期 批 准 代替共 33 页第 1 页 设 计 手 册 油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算t min / 2d t max图2.1 漆包圆铜线d1 线圈材料1.1 高强度缩醛漆包圆铜线1.1.1 高强度缩醛漆包圆铜线简化标注方法 d 缩醛漆包圆铜线 qq-2其中: d 裸圆铜线标称直径( mm ) ,见图2.1; 从表2.1中选取; qq-2 厚漆膜(高强度)缩醛漆包圆铜线 。1.1.2 高强度缩醛漆包圆铜线尺寸 高强度缩醛漆包圆铜线（qq-2）的尺寸（如直径d等）及截面积（s），从表2.1中选取。 表2.1 高强度缩醛漆包圆铜线( qq-2 )尺寸及截面积表标 称直 径d (mm) 标 称面 积s (mm2) 漆 包 线最大外径 d t max 最小(两边)漆膜厚度 t min绝 缘重 量ct %标 称直 径d (mm) 标 称面 积s (mm2) 漆 包 线最大外径 d t max 最小(两边)漆膜厚度 t min绝 缘重 量ct %0.1000.007850.1250.0166.350.63 0.31170.7040.0502.900.1120.009850.1390.0176.060.67 0.35260.7490.0522.880.1250.01230.1540.0195.910.710.3959 0.7890.0532.730.1400.01540.1710.0215.700.750.44180.8340.0552.720.1600.02010.1940.0235.450.800.50270.8840.0562.560.1800.02550.2170.0255.250.850.56750.9390.0582.530.2000.03140.2390.0275.020.900.63620.9890.0602.420.2120.03530.2540.0285.020.950.70881.0440.0622.400.2240.03940.2660.0294.801.000.78541.0940.0632.290.2360.04370.2830.0315.021.060.88251.1570.0642.210.2500.04910.2970.032 4.791.120.98521.2170.0652.100.2650.05520.3140.0334.681.181.09361.2790.0662.030.2800.06160.3290.0334.411.251.22721.3490.0671.930.3000.07070.3520.0344.311.321.36851.4220.0681.870.3150.07790.3670.0354.151.401.53941.5020.0691.770.3350.08810.3910.0374.171.501.76711.6060.0701.700.3550.09900.4110.0383.961.602.01061.7060.0711.600.3750.11040.4340.0393.701.702.26981.8090.0721.530.4000.12570.4590.0403.691.802.54471.9090.0731.460.4250.14190.4880.0413.651.902.83532.0120.0741.410.4500.15900.5130.0423.472.003.14162.1120.0751.340.4750.17720.5410.0443.442.123.52992.2350.0761.290.5000.19630.5660.0453.292.243.94082.3550.0771.230.5300.22060.6000.0463.242.364.37442.4780.0781.190.560 0.24630.6300.0473.092.504.90872.6180.0791.130.600 0.28270.6740.0493.03注: 1. 最小两边绝缘厚度（t min）是指漆包线两边漆膜的最小厚度,即 t = d t - d ; 2. 绝缘重量（c t %）是指漆包线漆膜重量占裸导线重量的百分数。 第 页共 页 油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算233 t / 2d t 图2.2 纸包圆铜线d1.2 纸包圆铜线1.2.1 纸包圆铜线简化标注方法 d 纸包圆铜线 z -t其中: d - 裸圆铜线标称直径(mm),见图2.2 ; 从表2.2中选取; z - 纸包圆铜线 ; t-导线绝缘（两边）厚度( mm ),常取t = 0.3; 0.45; 0.8; 1.20; 1.80; 4.25等。1.2.2 纸包圆铜线尺寸 纸包圆铜线的尺寸（d 等）及截面积（s）, 从表2.2中选取。 表2.2 纸包圆铜线（z0.3）尺寸及截面积表 标 称 直 径d (mm) 标 称 截面积s (mm2) 绝 缘 外 径d t (mm) 绝缘重量(t= 0.3时) c t % 标 称直 径 d (mm) 标 称 截面积 s (mm2)绝 缘外 径d t (mm)绝缘重量(t= 0.3时)c t % 1.00 0.7854 1.30 6.59 2.36 4.3744 2.66 2.581.06 0.8825 1.36 6.17 2.50 4.9087 2.80 2.431.12 0.9852 1.42 5.80 2.65 5.5155 2.95 2.28 1.18 1.0936 1.48 5.47 2.80 6.1575 3.10 2.161.25 1.2272 1.55 5.13 3.00 7.0686 3.30 2.011.32 1.3685 1.62 4.83 3.15 7.7931 3.45 1.911.40 1.5394 1.70 4.53 3.35 8.8141 3.65 1.791.50 1.7671 1.80 4.20 3.55 9.8980 3.85 1.681.60 2.0106 1.90 3.92 3.7511.0447 4.05 1.591.70 2.2698 2.00 3.67 4.0012.5664 4.30 1.491.80 2.5447 2.10 3.45 4.2514.1863 4.55 1.401.90 2.8353 2.20 3.25 4.5015.9043 4.80 1.322.00 3.1416 2.30 3.08 4.7517.7205 5.05 1.242.12 3.5299 2.42 2.89 5.0019.6350 5.30 1.182.24 3.9408 2.54 2.73 注:上表中绝缘重量（ct %）是指导线绝缘t = 0.3 时, 外包绝缘纸重量占裸导线重量的百分数。bbt图2.3 纸包铜扁线atart / 21.3 纸包铜扁线 1.3.1 纸包铜扁线尺寸 纸包铜扁线选用尺寸及截面积,从表2.3中选取。1.3.2 纸包铜扁线简化标注方法 ab 纸包铜扁线 zbt ab 纸包铜扁线 zabt其中: a, b-裸铜扁线的厚度及宽度 ( mm ) , 见图2.3; 从表2.3中选取; zb -电缆纸或电话纸包铜扁线 ; zab-变压器匝绝缘纸（又称高密度电缆纸）包铜扁线（常用于500kv级线圈）; t -导线绝缘（两边）厚度 ( mm ) , 常取 t = 0.45; 0.6; 0.95; 1.35; 1.6; 1.95; 2.45; 2.95 等等。共 页第 页322233 表2.3 铜扁线尺寸(ab)及截面积(s)表 b s a1.121.181.251.321.401.501.601.701.801.902.002.122.242.362.502.652.803.003.153.353.553.754.004.254.504.755.003.153.3133.5023.7233.9434.1954.5104.8254.9925.3075.6225.9373.353.5373.7383.9734.2074.4754.8105.1455.3325.6676.0026.3373.553.7613.9744.2234.4714.7555.1105.4655.6726.0276.3826.7377.1637.5893.753.9854.2104.4734.7355.0355.4105.7856.0126.3876.7627.1377.5878.0374.004.2654.5054.7855.0655.3855.7856.1856.4376.8377.2377.6378.1178.5978.8919.45110.0510.654.254.5454.8005.0985.3955.7356.1606.5856.8627.2877.7128.1378.6479.1579.48110.0810.7111.354.504.8255.0955.4105.7256.0856.5356.9857.2877.7378.1878.6379.1779.71710.0710.7011.3812.0512.9513.634.755.1055.3905.7236.0556.4356.9107.3857.7128.1888.6629.1379.70710.2810.6611.3312.0412.7513.7014.415.005.3855.6856.0356.3856.7857.2857.7858.1378.6379.1379.63710.2410.8411.2511.9512.7013.4514.4515.2016.2017.205.305.7216.0396.4106.7817.2057.7358.2658.6479.1779.70710.2410.8711.5111.9612.7013.5014.2915.3516.1517.2118.275.606.0576.3936.7857.1777.6258.1858.7459.1579.71710.2810.8411.5112.1812.6713.4514.2915.1316.2517.0918.2119.3320.1421.546.006.5056.8657.2857.7058.1858.7859.3859.83710.4411.0411.6412.3613.0813.6114.4515.3516.2517.4518.3519.5520.7521.6423.146.306.8417.2197.6608.1018.6059.2359.86510.3510.9811.6112.2412.9913.7514.3215.2016.1517.0918.3519.3020.5621.8222.7724.3425.9227.496.707.2897.6918.1608.6299.1659.83510.5111.0311.7012.3713.0413.8414.6515.2616.2017.2118.2119.5520.5621.9023.2424.2725.9427.6229.297.107.7378.1638.6609.1579.72510.4411.1511.7112.4213.1313.8414.6915.5416.2117.2018.2719.3320.7521.8223.2424.6625.7727.5429.3231.0932.8734.647.508.1858.6359.1609.68510.2911.0411.7912.3913.1413.8914.6415.5416.4417.1518.2019.3320.4521.9523.0824.5826.0827.2729.1431.0232.8934.7736.648.008.7459.2259.78510.3510.9911.7912.5913.2414.0414.8415.6416.6017.5618.3319.4520.6521.8523.4524.6526.2527.8529.1431.1433.1435.1437.1439.148.509.3059.81510.4111.0111.6912.5413.3914.0914.9415.7916.6417.6618.6819.5120.7021.9823.2524.9526.2327.9329.6331.0233.1435.2737.3939.5241.649.009.86510.4111.0411.6712.3913.2914.1914.9415.8416.7417.6418.7219.8020.6921.9523.3024.6526.4527.8029.6031.4032.8935.1437.3939.6441.8944.149.5011.0011.6612.3313.0914.04 14.9915.7916.7417.6918.6419.7820.9221.8723.2024.6326.0527.9529.3831.2833.1834.7737.1439.5241.8944.2746.6410.012.2912.9913.7914.7915.7916.6417.6418.6419.6420.8422.0423.0524.4525.9527.4529.4530.9532.9534.9536.6439.1441.6444.1446.6449.1410.613.0413.7814.6315.6916.7517.6618.7219.7820.8422.1123.3824.4725.9527.5429.1331.2532.8434.9637.0838.8941.5444.1946.8449.4952.1411.213.7914.5715.4716.5917.7118.6819.8020.9222.0423.3824.7325.8827.4529.1330.8133.0534.7336.9739.2141.1443.9446.7449.5452.3455.1411.815.3616.3117.4918.6719.7020.8822.0623.2424.6526.0727.3028.9530.7232.4934.8536.6238.9841.3443.3946.3449.2952.2455.1958.1412.516.2917.2918.5419.7920.8922.1423.3924.6426.1427.6428.9530.7032.5834.4536.9538.8341.3343.8346.0249.1452.2755.3958.5261.6413.218.2719.5920.9122.0823.4024.7226.0427.6229.2130.6032.4534.4336.4139.0541.0343.6746.3148.6451.9455.2458.5461.8465.1414.020.7922.1923.4424.4826.2427.6429.3231.0032.4934.4536.5538.6541.4543.5546.3549.1551.6455.1458.6462.1465.6469.1415.028.1429.6431.4433.2434.8536.9539.2041.4544.4546.7049.7052.7055.3959.1462.8966.6470.3974.1416.031.6433.5635.4837.2139.4541.8544.2547.4549.8553.0556.2559.1463.1467.1471.1475.1479.14 注:表中斜体数据为非标准规格的铜扁线截面积,需要特殊制造,特殊时选用; 圆角: a = 1.121.6, r = 0.5 ; a = 1.72.24, r = 0.65 ; a = 2.363.55 ; r = 0.8 ; a3.75, r = 1.0 第 页共 页 油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算433 1.4 组合导线1.4.1 组合导线定义 组合导线是将单根两边绝缘厚度（一般= 0.45 或 0.15 mm）的纸包铜扁线 24 根组合在一起，绝缘导线间夹垫绝缘纸, 然后外包公共绝缘到规定的导线绝缘厚度(t)。1.4.2 组合导线尺寸 组合导线的单根导线尺寸可从表2.3中选取, 其单根导线的最大厚度,按表2.4 规定。at t / 2bbt bt at a+d dzad dz 表2.4 组合导线单根导线的最大厚度 组合导线的组合根数(n)234单根导线的最大厚度(a)2.52.01.61.4.3 组合导线标注方法 组合导线详细标注方法: 组合导线 组合导线简化标注方法:图2.4 组合导线 a b (n) 组合导线 zb (或zab） d / d t其中: zb 纸包铜扁线; zab变压器匝绝缘纸(又称高密度电缆纸)包铜扁线（常用于500kv级线圈）； n 组合导线的组合根数,一般 n = 24 ; a 单根裸导线厚度 ( mm ) , 见图2.4, 从表2.3及表2.4中选取; b 单根裸导线宽度 ( mm ) , 见图2.4, 从表2.3中选取; d 单根导线(两边)绝缘厚度 ( mm ), 一般= 0.45; 0.15 ( 放于高压外侧的调压 线圈当单根裸导线太厚时, 可采用两根裸导线组合, 即取= 0 ); d dz绝缘导线间夹垫绝缘纸厚度( mm )； 当= 0.45 时， d dz = 0 ； 当= 0.15时，d dz = 0. 075（计算导线总厚度a时，按 d dz = 0.1）； d t 导线绝缘（两边）厚度(mm),常取d t = 0.95; 1.35; 1.6; 1.95; 2.45; 2.95等。 a t 单根绝缘导线厚度( mm ) , 见图2.4; a t = a + b t 单根绝缘导线宽度( mm ) , 见图2.4; b t = b + a n根组合后导线总厚度( mm ) , 见图2.4; a = na t + ( n1)dz a t n根组合且包公共绝缘后的绝缘导线厚度( mm ), a t = a+t b t n根组合且包公共绝缘后的绝缘导线宽度( mm ), b t = b t+t = b +t1.5 屏蔽导线 1.5.1 屏蔽导线尺寸 内屏蔽式线圈所用屏蔽导线(简称:屏线)为特殊的纸包铜扁线, 从表2.5中选取。 表2.5 屏线尺寸表 (mm)屏 线 尺 寸 ab 1.07.0 1.08.0 1.09.01.010.0 1.011.81.013.2导线绝缘(两边)厚d t 0.95; 1.35; 1.6; 1.95; 2.45; 2.95; 3.45 ; 等1.5.2 屏蔽导线简化标注方法 ab 纸包铜扁线 zb（或zab）t 其中: a, b 屏蔽导线裸导线厚度及宽度 ( mm ) , 见图2.3, 从表2.5中选取; zb 纸包铜扁线 ; zab 变压器匝绝缘纸（又称高密度电缆纸）包铜扁线（常用于500kv级线圈）； t 导线绝缘（两边）厚度（mm），一般常从表2.5中选取。油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算 第 页共 页 533 1.6 换位导线1.6.1 换位导线定义 换位导线是由多个单根( n = 731 )漆包铜扁线(qqb), 经换位后,外包绝缘纸制成的。bbtbaatczat / 21.6.2 换位导线标注方法换位导线的详细标注方法: 换位导线的简化标注方法: ab(n) 换位导线 hqqt图2.5 换位导线 ab(n) 自粘换位导线 hqqnt其中: hqq 缩醛漆包铜扁线的换位导线 ; hqqn自粘性缩醛漆包铜扁线的换位导线 ; a 单根裸铜扁线的厚度 ( mm ), 见图2.5, 从表2.7中选取; b 单根裸铜扁线的宽度 ( mm ), 见图2.5, 从表2.7中选取; n 换位漆包铜扁线的单根数(必须为奇数),一般 n = 731, 从表2.7中选取; a 换位导线组合换位后的径向厚度 ( mm ), 见图2.5 ; b 换位导线组合换位后的轴向高度 ( mm ) , 见图2.5 ; at 换位导线包匝绝缘后的径向厚度 ( mm ) , 见图2.5 ; 按公式( 2.1 )计算; bt 换位导线包匝绝缘后的轴向高度 ( mm ) , 见图2.5 ; 按公式( 2.2 )计算; t导线绝缘(两边)厚度 ( mm ), 常取 t = 0.6 ; 0.75 ; 0.95 ; 1.35 ; 1.6 ; 1.95 ; 2.25 ; 2.45 ; 2.95 ; 3.25 ; 3.65 ; 3.95 等 cz 中间衬纸厚度（mm），见图2.5 ; 如 a( a + ka ) 10 时: cz = 0 ; 如 a( a + ka ) 10 时: cz = 0.13。1.6.3 换位导线尺寸计算 径向厚度: at = a +t = ( a + ka ) ( n + 1) / 2 +t mm ( 2 . 1 ) 轴向高度: bt = b +t = 2 ( b + kb ) + cz + t mm ( 2 . 2 )式中: ka，kb - 单根漆包铜扁线径向（窄边）及轴向（宽边）的两边标称漆膜厚度及 制造偏差的修正系数; 当a2.0时, 从表2.6中选取 。 表2.6 换位导线径向及轴向修正系数( ka, kb ) 名 称 径向修正系数 ka 轴向修正系数 kb 普通换位导线 0.16 = 0.11 + 0.05 0.17 = 0.11 + 0.06自粘换位导线 0.19 = 0.14 + 0.05 0.20 = 0.14 + 0.061.6.4 换位导线选用范围 换位导线一般选用: （at / bt ） 1.5 ; 特殊时才选用: 1.5 （at / bt） 2.0 ; 换位导线的单根裸导线规格（ab）及根数（n），从表2.7中选取（表中括号内数据为特殊选用的换位导线最多的单根数）。 第 页共 页 油 浸 电 力 变 压 器 线 圈 计 算633 表2.7 换位导线的单根裸导线规格（ab）及根数（n）的选用表 n a b1.12 1.25 1.321.401.50 1.601.701.801.902.003.35715(21) 3.55715(21)3.75717(23) 4.00717 (25)715(23)715(21)713(19)7!3(19)7!3(17)711(17) 4.257