SCB10-1250计算实例

算例： SCB10-1250/101 .电气参数额定容量： 1250kVA高压额定电压： 10000V抽头电压： 22.5%低压额定电压： 400V连接组编号： Dyn11额定频率： 50Hz冷却方式： AN/AF绝缘耐热等级： f级绝缘等级： LI75AC35/AC3空载损耗： 2090W瓦负载损失： 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 .线圈类型高压线圈：多段圆筒式低压线圈：箔式4 .芯径的选择设D0=265mm检查铁芯截面积，铁芯片各级尺寸如下：片材宽度mm重叠厚度mm250432200432130292铁心视面积：QC=250432004313029210-2=462.4 cm2核心净面积：QC=0.97 QC=0. 976262.4=448.528 cm2ai2bi=2502432002431302296-6=9.7952 dm35 .低压线圈的计算低压线圈相电压(y )U2X=U2N3=4003=231V低压线圈匝数为15匝低压线圈设有轴向气道，内外圈数分别为7圈和8圈铜箔宽度为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辐射厚度的计算内段22=b2d B2 jn22 f=1. 30.271.05=11.025 mm取11mm外段21=b2d B2 jn 21k 2f=1. 30.281.05=12.6 mm取12.5mm毫米低压线圈气道宽度为15mm低压线圈辐射厚度2=22 2-1 21=11 15 12.5=38.5mm低压线圈轴向高度低压线圈的有效高度H2=a2d=930mm低压线圈高h2n=h2h2hxh=30930=990mm低压线圈绝缘半径计算名字数值核心半径132.5从铁心外接圆到低压线圈内段内半径间隙7.5低压线圈内段内半径140低压线圈分段辐射厚度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低压线圈外段辐射厚度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低压线圈的平均直径计算d2p=D2 n 22 d 21n2=2917344.5815=319.53 mm低压线圈平均匝数长度l2p=d2p 10-3=319.5310-3=1.004 m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=3I2 x2 r2(75)=315320.0002659=2596.7 w铜箔低压线圈涡流损耗计算p2w=8.4b 2d 1.2n 2a2d 10-4=8. 41.31.21593010-4=16.054 %泄漏损失的计算P2L=16.2515=5.4%附加损失如果在电流1804A下检查曲线P2Z=480W75下低压线圈的交流损耗p2j 75=2596.716.054.4100480=1037.1 w温度换算系数的计算K=235 120235 75=1.145120下低压线圈的直流损耗P2zh120=2596.71.145=2974W120下低压线圈的交流损耗P2j120=1037.11.145=906W瓦120下低压线圈的负荷损失P2k120=2974 906=3879W低压线圈导线质量计算m2d=2.67 l2s2d 100=2. 6715.061209100=486.1 kg6 .高压线圈的计算高压线圈相电压(d )U1X=U1N抽头电压为22.5%，每段250V每圈电压计算Eo=U2XN2=23115=15.396V抽头线圈匝数N1f=U1fE0=25015.396=16.2为16圈额定级数N1N=U1xE0=1000015.396=649.5为650圈各连接电压和圈数请参照下表丝锥5%2.5%额定值-2.5%-5%相电压10500102501000097509500卷数650 216=682650 16=666650650-16=634650-216=618电压比计算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高压线圈圈数配置： 4段8段每段层数68248=21.3圈考虑到线圈抽头引出容易，各段的线圈匝数分布如下表所示段序线圈层顺序12345678第1、4段各层卷数21.7521.7521.7521.7521.521.521.521.5累计卷数21.7543.565.2587108.5130151.5173第2、3段各层卷数21.7521.7521.7521.7521.7521.7521.516累计卷数21.7543.565.2587108.5130.5152168导线用h级双玻璃丝包裹扁铜线SBEB-30/180 2.659导线的截面积为23.3mm2电流密度：41.6723.3=1.788A/mm2辐射厚度的计算2.958-10.41.03=27.19227.5mm各区段的线圈轴向高度计算取9.30.0521.751=212.7213mm分段间电压计算第一、二级间电压计算U1-2=173 16815.396=5250V第2、3段之间的电压计算U2-3=215215.396=4680V第3、4段之间的电压计算U3-4=U1-2=5250V若段间电场强度为4mm/kV，则第一、第二段间(第三、第四段间)最小间距为5.254=21mm为23.5mm第2、3段的最小间隔如下：4.684=18.72mm为21mm线圈有效高度计算2134 21 223.5-9.35=910.65mm毫米线圈实高计算2134 21 223.5 235=990mm毫米高压线圈绝缘半径计算名字数值低压线圈外段外半径178.5主空路站44高压线的圈内半径222.5高压线圈辐射厚度27.5高压线的圈外半径2502高压线圈外径500相间隔35铁心柱中心距离535高压线圈平均直径222.52 27.5=472.5mm毫米高压线圈平均匝数长度472.5=1484.4mm=1.484m额定抽头导线长度1.484650=965m米最大分钟导线长度1.484682=1012m米高压线圈直流电阻(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%泄漏损失16.212650=0.299%附加损失检票口P1Z=22W75交流损耗计算2.8510.299004605=167.1w120直流损失1.1454605=5273W120交流损失167.11.145=145.9W瓦120负载损失P2k120=5273 145.9=5419W高压线圈重量计算裸线质量m1dl=2.67 L1 maxss1d 100=2. 67101223.3100=630公斤绝缘变重m1dj %=2. 959.32.659-122.5=3.382 %带绝缘高压导线的质量m1d=m1dl1m1dj0=63013.38202=651kg公斤7 .负荷损失的计算PK 120=P1 k 120 p 2k 120=54193879=9298 w8 .铁心重量、空载损失及空载电流的计算核心尺寸铁柱中心距离： 535mm窗的高度： 1050mm铁心三相磁路长度l=4mo3hha1=45.35310.52.5=60.4 DM如果从芯径调查芯截面积=9.7952dm3铁心体积计算vfe=l * QC-k *=60.44.48528-0.979.7912=261.41 DM 3铁心重量计算Gfe=fe*Vfe=7.65261.41=2000kg公斤铁心磁通密度计算：b=45 e0QC=4515.396448.528=1. 545 t研究硅钢板30Z130的单位损耗曲线1.545T，单位损耗为0.898W/kg核损耗计算P0=kgy * pfe * gfe=1. 1440.8982000=2055瓦电流计算无负载电流有效成分根据铁心磁通密度调查曲线1.545T，单位励磁容量为1.3VA/kg铁芯磁通密度为1.545/2时铁芯每单位面积的接缝容量表接缝容量为0.21VA/cm2在芯径为265mm情况下，励磁校正系数为1.2i0m=klx 10g Fe * g02ni * QC * gi=1. 21025020001.326448.5280.21=0.326 %无负载电流无效成分I0w=P010S=2055101250=0.1644%空载电流I0=I0m2I0w2=0. 32620.16442=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高低压线圈的平均直径计算D12=178.52 44=401mm线圈总辐射厚度的计算=250-140=110mmu=h=920.325110=8.37行系数的计算1=1- 1u1-e -u=1- 18.371-e -8.37=0.962漏磁通空路换算宽度计算12 1 23=44 27.5 38.53=66mm电压降计算xk %=1. 24 I2xn2d 121e0h10-4=1. 241804.2154010.962665.396920.32510-4=6. 03 %电阻压降计算rk%=Pkt10S=9298101250=0.74%短路阻抗计算zkt %=rkt % 2xk %2=0. 7426.032=6. 08 %10 .温度上升计算铁芯温度上升计算：1 .芯部露出散热面s01=8motyk3- 2qc=85352300.9710-6-2448.52810-4=0.865 m2s02=6a ty k3-2qc=62502300.9710-6-2448.52810-4=0.245 m2s 03=42 m0a-2 m0ee3e a-e2=42535250250-25351301303130250-130210-6=0. 6024 m 2s04=32hw-hlt byk3a 0.75=321050-9902300.972500.7510-6=0.128 m2s0=s 01 s 02 s 03 s 04=0. 8650.2450.6024.128=1. 84 m 22 .芯内散热面s0=32a tyk3h 10.75=32250.979900.7510-6=2.108 m23 .芯等效散热面直径d0=4QC=4462.410=242.64mm从内线圈到铁心间距A0-1=12 D1-5-d0=12280-5-242.64=16.18毫米a0=a0-12=16.182=8.09mm毫米H0-1=Hw Hl2=1050 9902=1020mm换算系数0=0.564 a 01.6 h0-1=0. 5648.091.61020=0.2287芯等效散热面s0=s00s0=1. 840.22872.108=2.322 m2单位热负荷量q0=P0S0=20552.322=885W/m2铁心温度上升0=0.36q00.8=0.368850.8=82K低压线圈温度上升计算低压线圈散热面S1=mc1mt-ncb1h1=340.998.2419300.910-3=10.026 m2气道换算宽度(低压)a1=A0-12a1- 2