SCB10-1250计算实例.docx

计算实例：SCB10-1250/101. 电气参数额定容量：1250kVA高压额定电压：10000V分接电压：22.5%低压额定电压：400V联结组标号：Dyn11额定频率：50Hz冷却方式：AN/AF绝缘耐热等级：F级绝缘水平：LI75AC35/AC3空载损耗：2090W负载损耗：9690W（120）短路阻抗：6%2. 电流计算高压额定电流I1N=S3U1N=1250310=72.2A高压相电流（D）I1X=I1N3=72.23=41.7A低压额定电流I2N=S3U2N=125030.4=1804A低压相电流（Y）I2X=I2N=1804A3. 线圈型式高压线圈：多段圆筒式低压线圈：箔式4. 铁心直径选取取D0=265mm查铁心截面积表得铁心片各级尺寸如下：片宽mm迭厚mm250432200432130292铁心视在面积：QC=25043+20043+13029210-2=462.4cm2铁心净面积：QC=0.97QC=0.97462.4=448.528cm2Ai2Bi=250243+200243+130229210-6=9.7952dm35. 低压线圈计算低压线圈相电压（Y）U2X=U2N3=4003=231V取低压线圈匝数为15匝低压线圈设置轴向气道，内外匝数分别为7和8匝铜箔宽度为930mm，厚度为1.3mm。铜箔截面积S2d=a2db2d=9301.3=1209mm2电流密度J2d=I2xS2d=18041209=1.492A/mm2辐向厚度计算内段22=b2d+b2jN22k2f=1.3+0.271.05=11.025mm取11mm外段21=b2d+b2jN21k2f=1.3+0.281.05=12.6mm取12.5mm低压线圈气道宽度取15mm低压线圈辐向厚度2=22+2-1+21=11+15+12.5=38.5mm低压线圈轴向高度低压线圈有效高H2=a2d=930mm低压线圈实高H2N=h2sh+H2+hxh=30+930+30=990mm低压线圈绝缘半径计算名称数值铁心半径132.5铁心外接圆至低压线圈内段内半径间间隙7.5低压线圈内段内半径140低压线圈内段辐向厚度11低压线圈内段外半径151低压线圈内部气道15低压线圈外段内半径166低压线圈外段辐向厚度12.5低压线圈外段外半径178.5低压线圈内段平均直径D22=2R20+22=2140+11=291mm低压线圈外段平均直径D21=2R22+21=2166+12.5=344.5mm低压线圈平均直径计算D2p=D22N22+D21N21N2=2917+344.5815=319.53mm低压线圈平均匝长l2p=D2p10-3=319.5310-3=1.004m低压线圈导线长度L2=D2pN2=1.00415=15.06m低压线圈直流电阻计算(75)r2(75)=(75)L2S2d=0.0213515.061209=0.0002659三相低压线圈直流损耗计算P2zh=3I2X2r2(75)=3180420.0002659=2596.7W铜箔低压线圈涡流损耗计算P2w=8.4b2d1.2N2a2d10-4=8.41.31.21593010-4=16.054%漏磁损耗计算P2L=16.2515=5.4%附加损耗依据电流1804A查曲线得P2Z=480W75时低压线圈的交流损耗为：P2j75=2596.716.054+5.4100+480=1037.1W温度换算系数计算K=235+120235+75=1.145120时低压线圈的直流损耗为：P2zh120=2596.71.145=2974W120时低压线圈的交流损耗为：P2j120=1037.11.145=906W120时低压线圈的负载损耗为：P2k120=2974+906=3879W低压线圈导线重量计算m2d=2.67L2S2d100=2.6715.061209100=486.1kg6. 高压线圈计算高压线圈相电压（D）U1X=U1N分接电压为22.5%，每级250V每匝电压计算Eo=U2XN2=23115=15.396V分接线圈匝数N1f=U1fE0=25015.396=16.2取16匝额定档匝数N1N=U1xE0=1000015.396=649.5取650匝各分接电压及匝数见下表分接+5%+2.5%额定-2.5%-5%相电压10500102501000097509500匝数650+216=682650+16=666650650-16=634650-216=618电压比核算68215.39610500-1100=0.000732%0.25% OK66615.39610250-1100=0.0365%0.25% OK65015.39610000-1100=0.07405%0.25% OK63415.3969750-1100=0.11352%0.25% OK61815.3969500-1100=0.155%0.25% OK高压线圈匝数布置：4段8层每段每层匝数68248=21.3匝考虑到线圈抽头引出方便取21.75匝，各段线圈匝数分布见下表：段序线圈层序12345678第一、四段每层匝数21.7521.7521.7521.7521.521.521.521.5累计匝数21.7543.565.2587108.5130151.5173第二、三段每层匝数21.7521.7521.7521.7521.7521.7521.516累计匝数21.7543.565.2587108.5130.5152168导线采用H级双玻璃丝包扁铜线SBEB-30/180 2.659导线截面积为23.3mm2电流密度：41.6723.3=1.788A/mm2辐向厚度计算2.958+8-10.41.03=27.192取27.5mm每段线圈轴向高度计算9.3+0.0521.75+1=212.7取213mm段间电压计算第一、 二段间电压计算U1-2=173+16815.396=5250V第二、 三段间电压计算U2-3=215215.396=4680V第三、 四段间电压计算U3-4=U1-2=5250V段间场强取4mm/kV，则第一、二段间（第三、四段间）最小间距为：5.254=21mm取23.5mm第二、三段间最小间距为：4.684=18.72mm取21mm线圈有效高计算2134+21+223.5-9.35=910.65mm线圈实高计算2134+21+223.5+235=990mm高压线圈绝缘半径计算名称数值低压线圈外段外半径178.5主空道44高压线圈内半径222.5高压线圈辐向厚度27.5高压线圈外半径2502高压线圈外径500相间距35铁心柱中心距535高压线圈平均直径222.52+27.5=472.5mm高压线圈平均匝长472.5=1484.4mm=1.484m额定分接导线长度1.484650=965m最大分接导线长度1.484682=1012m高压线圈直流电阻（75）0.0213596523.3=0.884高压线圈三相直流损耗341.6720.884=4605W扁铜线涡流损耗0.90682-0.22.65410-3=2.851%漏磁损耗16.212650=0.299%附加损耗查表得P1Z=22W75交流损耗计算2.851+0.2991004605+22=167.1W120直流损耗1.1454605=5273W120交流损耗167.11.145=145.9W120负载损耗P2k120=5273+145.9=5419W高压线圈重量计算裸导线重量m1dl=2.67L1maxS1d100=2.67101223.3100=630kg绝缘增重m1dj%=2.959.32.659-122.5=3.382%带绝缘高压导线重量m1d=m1dl1+m1dj%100=6301+3.382100=651kg7. 负载损耗计算Pk120=P1k120+P2k120=5419+3879=9298W8. 铁心重量、空载损耗及空载电流计算铁心尺寸铁柱中心距：535mm；窗高：1050mm铁心三相磁路长度L=4MO+3Hw+a1=45.35+310.5+2.5=60.4dm根据铁心直径查铁心截面积表得：=9.7952dm3铁心体积计算Vfe=L*QC-k*=60.44.48528-0.979.7952=261.41dm3铁心重量计算Gfe=fe*Vfe=7.65261.41=2000kg铁心磁通密度计算：B=45E0QC=4515.396448.528=1.545T查硅钢片30Z130单位损耗曲线1.545T时单位损耗为0.898W/kg铁心损耗计算P0=KGY*pfe*Gfe=1.1440.8982000=2055W电流计算空载电流有功分量根据铁心磁通密度查曲线1.545T时单位励磁容量为1.3VA/kg根据铁心磁通密度1.545/2查铁心单位面积接缝容量表接缝容量为0.21VA/cm2铁心直径265mm时，励磁修正系数为1.2I0m=Klx10SGfe*g0+2nj*QC*gi=1.210125020001.3+26448.5280.21=0.326%空载电流无功分量I0w=P010S=2055101250=0.1644%空载电流I0=I0m2+I0w2=0.3262+0.16442=0.365%9. 阻抗计算高、低压线圈电抗高度计算h=H1+H22=910.65+9302=920.325mm高、低压线圈平均直径计算D12=178.52+44=401mm线圈总辐向厚度计算=250-140=110mmu=h=920.325110=8.37洛氏系数计算1=1-1u1-e-u=1-18.371-e-8.37=0.962漏磁空道折算宽度计算12+1+23=44+27.5+38.53=66mm电抗压降计算xK%=1.24I2xN2D121E0h10-4=1.241804.2154010.9626615.396920.32510-4=6.03%电阻压降计算rk%=Pkt10S=9298101250=0.74%短路阻抗计算zkt%=rkt%2+xk%2=0.742+6.032=6.08%10. 温升计算铁心温升计算：1. 铁心外露散热面S01=8MOTyK3-2Qc=85352300.9710-6-2448.52810-4=0.865m2S02=6aTyK3-2Qc=62502300.9710-6-2448.52810-4=0.245m2S03=42M0+aa2M0+ee+3eae2=42535+250250-2535+130130+3130250-130210-6=0.6024m2S04=32HwHlTyK3a0.75=321050-9902300.97+2500.7510-6=0.128m2S0=S01+S02+S03+S04=0.865+0.245+0.6024+0.128=1.84m22.铁心内散热面S0=32aTyK3H10.75=32250+2300.979900.7510-6=2.108m23.铁心等效散热面直径d0=4QC=4462.410=242.64mm内线圈至铁心间距a0-1=12D15d0=12280-5-242.64=16.18mma0=a0-12=16.182=8.09mmH0-1=HwHl2=1050+9902=1020mm折算系数0=0.564a01.6H0-1=0.5648.091.61020=0.2287铁心等效散热面S0=S0+0S0=1.84+0.22872.108=2.322m2单位热负荷量q0=P0S0=20552.322=885W/m2铁心温升0=0.36q00.8=0.368850.8=82K低压线圈温升计算低压线圈散热面S1=mc1mtncb1H1=340.998.2419300.910-3=10.026m2气道折算宽度(低压)a1=a0-12+a1-22+imaiM+2=16.182+392+131+2=13.53mm折算系数1=0.564a11.6H1=0.56413.531.6990=0.283等效散热面S1=1S1=0.28310.026=2.838m2单位热负荷量q1=P1S1=2596.742.838=915.14W/m2低压线圈温升1=0.34q10.8=0.34915.140.8=79.6K高压线圈温升计算高压线圈散热高度H2=21