变压器设计完整实用教案

1、12021-12-15总 目 录中小型变压器设计(shj)第一篇第一篇 设计变压器准备工作设计变压器准备工作.3.3第二篇第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择.13.13第三篇第三篇 变压器高、低压变压器高、低压(dy)(dy)绕组计算绕组计算.21.21第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算.54.54第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流.64.64第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计.77.77第七篇第七篇 变压器绝缘设计变压器绝缘设计.104.104目 录第1页/共110页第一页，共111页。22021-

2、12-15第一篇 设计变压器的准备(zhnbi)工作 第 一 篇 设 计 变 压 器 准 备 工 作 第2页/共110页第二页，共111页。32021-12-15 分目录(ml) 设计变压器的准备工作 u一一 设计变压器应该注意的问题设计变压器应该注意的问题.5.5u二二 设计变压器一般程序设计变压器一般程序.7.7u三三 变压器技术参数确定变压器技术参数确定.8.8u四四 变压器电压变压器电压(diny)(diny)、电流计算、电流计算.10.10目 录第3页/共110页第三页，共111页。42021-12-15 第一篇 设计(shj)变压器的准备工作一一 设计变压器应该注意设计变压器应该注

3、意(zh y)(zh y)的问题的问题第4页/共110页第四页，共111页。52021-12-15 第一篇 设计(shj)变压器的准备工作第5页/共110页第五页，共111页。62021-12-15二二 设计设计(shj)(shj)变压器一般程序变压器一般程序 第一篇 设计(shj)变压器的准备工作第6页/共110页第六页，共111页。72021-12-15三三 电力电力(dinl)(dinl)变压器技术参数确定变压器技术参数确定 第一篇 设计变压器的准备(zhnbi)工作第7页/共110页第七页，共111页。82021-12-15 第一篇 设计变压器的准备(zhnbi)工作第8页/共110页

4、第八页，共111页。92021-12-15四四 变压器电压变压器电压(diny)(diny)、电流计算、电流计算 第一篇 设计(shj)变压器的准备工作第9页/共110页第九页，共111页。102021-12-15 第一篇 设计(shj)变压器的准备工作第10页/共110页第十页，共111页。112021-12-15 第一篇 设计变压器的准备(zhnbi)工作第11页/共110页第十一页，共111页。122021-12-15第二篇第二篇 变压器铁芯直径变压器铁芯直径(zhjng)(zhjng)计算及铁芯柱截面计算及铁芯柱截面积选择积选择 第第 二二 篇篇 变变 压压 器器 铁铁 芯芯 直直 径

5、径 计计 算算 及及 铁铁 芯芯 柱柱 截截 面面 积积 选选 择择 第12页/共110页第十二页，共111页。132021-12-15 分目录 变压器铁芯直径计算(j sun)及铁芯柱截面积选择 u一一 影响铁芯直径选择的主要影响铁芯直径选择的主要(zhyo)(zhyo)因素因素.15.15u二二 铁芯直径的计算铁芯直径的计算.16.16u三三 铁芯柱截面积的选择铁芯柱截面积的选择.18.18目 录第13页/共110页第十三页，共111页。142021-12-15一一 影响铁芯直径选择影响铁芯直径选择(xunz)(xunz)的主要因素的主要因素 第二篇 变压器铁芯直径(zhjng)计算及铁芯

6、柱截面积选择第14页/共110页第十四页，共111页。152021-12-15第二篇 变压器铁芯直径计算(j sun)及铁芯柱截面积选择l二 - 1 铁芯直径(zhjng)的计算公式l二 - 2 每柱容量(rngling) 的计算u二二 铁芯直径的计算铁芯直径的计算第15页/共110页第十五页，共111页。162021-12-15l二 - 3 每柱容量 的经验(jngyn)计算第二篇 变压器铁芯直径计算(j sun)及铁芯柱截面积选择第16页/共110页第十六页，共111页。172021-12-15 第二篇 变压器铁芯直径(zhjng)计算及铁芯柱截面积选择l三三 铁芯柱截面积的选择铁芯柱截面

7、积的选择(xunz)(xunz)铁芯截面积及相关参数(cnsh)选择通常在经验表格中选取第17页/共110页第十七页，共111页。182021-12-15第二篇 变压器铁芯直径计算(j sun)及铁芯柱截面积选择第18页/共110页第十八页，共111页。192021-12-15第二篇 变压器铁芯直径计算(j sun)及铁芯柱截面积选择第19页/共110页第十九页，共111页。202021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算 第第 三三 篇篇 变变 压压 器器 高高 低低 压压 绕绕 组组 计计 算算第20页/共110页第二十页，共111页。212021-12-15分目录变压器高

8、、低压绕组(roz)计算u一一 初算每匝电压初算每匝电压.23.23u二二 高、低压高、低压(dy)(dy)绕组匝数计算及电压比校核绕组匝数计算及电压比校核.24.24u三三 电流密度与导线规格选择电流密度与导线规格选择.30.30u四四 绕组型式选择绕组型式选择.35.35u五五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算.37.37u六六 导线电阻与重量计算导线电阻与重量计算.41.41u七七 线圈电阻损耗、负载损耗线圈电阻损耗、负载损耗.51.51目 录第21页/共110页第二十一页，共111页。222021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算一一

9、 初算每匝电压初算每匝电压(diny)(diny)第22页/共110页第二十二页，共111页。232021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算二二 高、低压高、低压(dy)(dy)绕组匝数计算及电压比校核绕组匝数计算及电压比校核l 二 - 1 低压绕组(roz)匝数计算l 二 - 2 计算实际的每匝电势第23页/共110页第二十三页，共111页。242021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算l 二 - 3 磁通密度(md)与磁通的计算l 二 - 4 高压（中压）绕组(roz)匝数计算第24页/共110页第二十四页，共111页。252021-12-15第三篇 变压器

10、高、低压绕组(roz)计算第25页/共110页第二十五页，共111页。262021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第26页/共110页第二十六页，共111页。272021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算l 二 - 5 电压(diny)比校核第27页/共110页第二十七页，共111页。282021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算第28页/共110页第二十八页，共111页。292021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算三 电流密度与导线规格(gug)选择l 三 - 1 电流密度选择(xunz) 电流密度（Jq）的选择，通常：铝

11、导线（Jq2; 铜导线（Jq2; 小型变压器的电流密度（Jq）可适当取小，大容量可适当取大一些，但一些低损耗变压器(如:S9型)铜导线（Jq）一般为2，不超过2。第29页/共110页第二十九页，共111页。302021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算l 三 - 2 导线(doxin)规格选择 根据电流密度公式(gngsh)推导导线截面积公式(gngsh)如下v Sq=Iq / Jq mm2 导线截面积计算出来之后，再通过查表选取导线的规格，其表格如下：导线截面积计算出来之后，再通过查表选取导线的规格，其表格如下：第30页/共110页第三十页，共111页。312021-12-

12、15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算第31页/共110页第三十一页，共111页。322021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第32页/共110页第三十二页，共111页。332021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第33页/共110页第三十三页，共111页。342021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算四四 绕组型式绕组型式(xn sh)(xn sh)选择选择绕组(roz)型式 圆 筒式绕组饼式绕组1 单层圆筒式2 双层圆筒式3 多层圆筒式4 分段圆筒式5 8段圆筒式6 箔式绕组 特殊绕组1 连续式2 双饼式 淘汰型式3 螺旋式4 纠

13、结式5 内屏连续式6 交叠式 特殊绕组7 “8”字线圈 特殊绕组8 分裂式 特殊绕组第34页/共110页第三十四页，共111页。352021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算第35页/共110页第三十五页，共111页。362021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第36页/共110页第三十六页，共111页。372021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第37页/共110页第三十七页，共111页。382021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第38页/共110页第三十八页，共111页。392021-12-15第三篇 变压器高、

14、低压(dy)绕组计算五五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径(bnjng)(bnjng)计算计算第39页/共110页第三十九页，共111页。402021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第40页/共110页第四十页，共111页。412021-12-15（层式）绕组绝缘半径(bnjng)及中心距计算第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算第41页/共110页第四十一页，共111页。422021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第42页/共110页第四十二页，共111页。432021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算层式

15、线圈(xinqun)示意图第43页/共110页第四十三页，共111页。442021-12-15层式绕组(roz)示意图第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第44页/共110页第四十四页，共111页。452021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算六六 导线导线(doxin)(doxin)电阻与重量电阻与重量计算计算l 六-1 线圈平均(pngjn)匝长计算l 六-2 线圈每相导线长度（Lq q）计算第45页/共110页第四十五页，共111页。462021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算l 六-3 线圈导线电阻(dinz)计算第46页/共110页第四十六页，

16、共111页。472021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算l 六-4 线圈导线(doxin)重量计算第47页/共110页第四十七页，共111页。482021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算第48页/共110页第四十八页，共111页。492021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算第49页/共110页第四十九页，共111页。502021-12-15第三篇 变压器高、低压绕组(roz)计算七七 线圈电阻损耗、负载线圈电阻损耗、负载(fzi)(fzi)损耗损耗第50页/共110页第五十页，共111页。512021-12-15第三篇 变压器高、低压(

17、dy)绕组计算第51页/共110页第五十一页，共111页。522021-12-15第三篇 变压器高、低压(dy)绕组计算第52页/共110页第五十二页，共111页。532021-12-15 第第 四四 篇篇 变变 压压 器器 短短 路路 阻阻 抗抗 计计 算算 第四篇第四篇 变压器短路变压器短路(dunl)(dunl)阻抗计算阻抗计算第53页/共110页第五十三页，共111页。542021-12-15u一 短路阻抗(zkng)(zkng)的概述.56.56u二 双绕组变压器短路阻抗(zkng)(zkng)计算.58.58u三 短路阻抗(zkng)(zkng)的调整.62.62 第四篇第四篇 变

18、压器短路变压器短路(dunl)(dunl)阻抗计算阻抗计算 目目 录录第54页/共110页第五十四页，共111页。552021-12-15一一 短路阻抗短路阻抗(zkng)(zkng)的概述的概述 第四篇第四篇 变压器短路变压器短路(dunl)(dunl)阻抗计算阻抗计算第55页/共110页第五十五页，共111页。562021-12-15 第四篇第四篇 变压器短路阻抗变压器短路阻抗(zkng)(zkng)计算计算第56页/共110页第五十六页，共111页。572021-12-15 第四篇第四篇 变压器短路变压器短路(dunl)(dunl)阻抗计算阻抗计算二二 双绕组变压器短路双绕组变压器短路(

19、dunl)(dunl)阻抗计算阻抗计算l二-1 双绕组变压器短路电抗(dinkng)计算（内外绕组无轴向油道）第57页/共110页第五十七页，共111页。582021-12-15 第四篇第四篇 变压器短路阻抗变压器短路阻抗(zkng)(zkng)计算计算第58页/共110页第五十八页，共111页。592021-12-15 第四篇第四篇 变压器短路阻抗变压器短路阻抗(zkng)(zkng)计算计算l二-2 双绕组变压器短路电抗(dinkng)计算（内外绕组有轴向油道或气道）第59页/共110页第五十九页，共111页。602021-12-15l二-3 双绕组变压器电阻(dinz)分量（电阻(din

20、z)压降）l二-4 双绕组(roz)变压器短路阻抗（阻抗压降） 第四篇第四篇 变压器短路变压器短路(dunl)(dunl)阻抗计算阻抗计算第60页/共110页第六十页，共111页。612021-12-15三三 短路阻抗短路阻抗(zkng)(zkng)的调整的调整 第四篇第四篇 变压器短路变压器短路(dunl)(dunl)阻抗计算阻抗计算第61页/共110页第六十一页，共111页。622021-12-15三三 短路阻抗短路阻抗(zkng)(zkng)的调整的调整 第四篇第四篇 变压器短路阻抗变压器短路阻抗(zkng)(zkng)计算计算第62页/共110页第六十二页，共111页。632021-1

21、2-15第五篇第五篇 空载损耗空载损耗(snho)(snho)与空载电流与空载电流 第第 五五 篇篇 空空 载载 损损 耗耗 与与 空空 载载 电电 流流 第63页/共110页第六十三页，共111页。642021-12-15分目录分目录(ml)- (ml)- 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流u一 空载损耗(snho)(snho)的计算.66.66u二 空载电流的计算.72.72u三 变压器空载损耗(snho)(snho)分析与降低措施.75.75 目目 录录第64页/共110页第六十四页，共111页。652021-12-15第五篇第五篇 空载空载(kn zi)(kn zi)损耗与空载损耗与

22、空载(kn zi)(kn zi)电流电流一一 空载空载(kn zi)(kn zi)损耗的计算损耗的计算l一 - 1 空载(kn zi)损耗的组成第65页/共110页第六十五页，共111页。662021-12-15第五篇第五篇 空载损耗空载损耗(snho)(snho)与空载电流与空载电流第66页/共110页第六十六页，共111页。672021-12-15第五篇第五篇 空载损耗空载损耗(snho)(snho)与空载电流与空载电流第67页/共110页第六十七页，共111页。682021-12-15第五篇第五篇 空载损耗空载损耗(snho)(snho)与空载电流与空载电流l一 - 2 空载损耗(snh

23、o)计算第68页/共110页第六十八页，共111页。692021-12-15第五篇第五篇 空载损耗空载损耗(snho)(snho)与空载电流与空载电流第69页/共110页第六十九页，共111页。702021-12-15第五篇第五篇 空载空载(kn zi)(kn zi)损耗与空载损耗与空载(kn zi)(kn zi)电流电流第70页/共110页第七十页，共111页。712021-12-15第五篇第五篇 空载空载(kn zi)(kn zi)损耗与空载损耗与空载(kn zi)(kn zi)电流电流二二 空载空载(kn zi)(kn zi)电流的计算电流的计算l二 - 1 铁损电流(dinli)的计算

24、l二 - 2 磁化电流的计算第71页/共110页第七十一页，共111页。722021-12-15第五篇第五篇 空载损耗空载损耗(snho)(snho)与空载电流与空载电流l二 - 3 空载(kn zi)电流的计算第72页/共110页第七十二页，共111页。732021-12-15第五篇第五篇 空载空载(kn zi)(kn zi)损耗与空载损耗与空载(kn zi)(kn zi)电流电流第73页/共110页第七十三页，共111页。742021-12-15三 变压器空载(kn zi)(kn zi)损耗分析与降低措施第五篇第五篇 空载损耗空载损耗(snho)(snho)与空载电流与空载电流l三 - 1

25、 变压器空载损耗(snho)分析第74页/共110页第七十四页，共111页。752021-12-15第五篇第五篇 空载空载(kn zi)(kn zi)损耗与空载损耗与空载(kn zi)(kn zi)电流电流l三 - 2 变压器空载损耗(snho)降低措施第75页/共110页第七十五页，共111页。762021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设计结构设计 第第 六六 篇篇 变变 压压 器器 油油 箱箱 结结 构构 设设 计计 第76页/共110页第七十六页，共111页。772021-12-15分目录分目录(ml)-(ml)-变压器油箱结构设计变压

26、器油箱结构设计u一 油箱的本体设计(shj).79(shj).79u二 变压器温升计算.83.83u三 箱顶联管的设计(shj).83(shj).83u四 冷却系统设计(shj).85(shj).85 目目 录录第77页/共110页第七十七页，共111页。782021-12-15一 油箱(yuxing)(yuxing)的本体设计第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设计结构设计l一 - 1 油箱(yuxing)的基本结构形式第78页/共110页第七十八页，共111页。792021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设

27、计结构设计第79页/共110页第七十九页，共111页。802021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计第80页/共110页第八十页，共111页。812021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计l一 - 2 油箱的基本尺寸(ch cun)计算第81页/共110页第八十一页，共111页。822021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计变压器油箱(yuxing)尺寸示意图第82页/共110页第八十二页，共111页。832021-

28、12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设计结构设计二 变压器温升计算(j sun)(j sun)l二 - 1 油浸式变压器温升标准(biozhn)第83页/共110页第八十三页，共111页。842021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设结构设计计l二 - 2 层式绕组(roz)散热面计算第84页/共110页第八十四页，共111页。852021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设计结构设计l二 - 3 层式绕组表面(biomin)热负荷计算第85页/共110

29、页第八十五页，共111页。862021-12-15l二 - 4 层式绕组温差(wnch)计算l二 - 5 层式绕组(roz)温升计算第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结结构设计构设计第86页/共110页第八十六页，共111页。872021-12-15l二 - 6 箱体与散热器散热面积(min j)计算第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计l二 - 6 -A 箱壁几何(j h)面积计算第87页/共110页第八十七页，共111页。882021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结结

30、构设计构设计第88页/共110页第八十八页，共111页。892021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设结构设计计l二 - 6 -B 箱盖几何(j h)面积计算l二 - 6 -C 片式散热器油箱有效(yuxio)散热面积计算第89页/共110页第八十九页，共111页。902021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计第90页/共110页第九十页，共111页。912021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结结构设计构设计第91页/共110页第九十一页

31、，共111页。922021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设结构设计计第92页/共110页第九十二页，共111页。932021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结结构设计构设计第93页/共110页第九十三页，共111页。942021-12-15l二 - 7 油温升计算(j sun)第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结结构设计构设计l二 - 7 -A 油箱(yuxing)热负载计算l二 - 7 -B 油平均温升计算第94页/共110页第九十四页，共111页。952021-

32、12-15l二 - 7 -C 顶层(dn cn)油温升计算第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设计结构设计第95页/共110页第九十五页，共111页。962021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计三 箱顶联管的设计(shj)(shj)第96页/共110页第九十六页，共111页。972021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设结构设计计第97页/共110页第九十七页，共111页。982021-12-15四 冷却系统设计(shj)(shj)第六篇第六篇 变压

33、器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计l四 -1 -1 冷却系统分类(fn li)(fn li)第98页/共110页第九十八页，共111页。992021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计l四 -2 -2 冷却(lngqu)(lngqu)装置适用范围第99页/共110页第九十九页，共111页。1002021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设结构设计计第100页/共110页第一百页，共111页。1012021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构结构设计设计第101页/共110页第一百零一页，共111页。1022021-12-15第六篇第六篇 变压器油箱变压器油箱(yuxing)(yuxing)结构设结构设计计第102页/共110页第一百零二页，共111页。1032