变压器设计（完整版）

1、 变变 压压 器器 设设 计计 主讲： 2014 2014年年 22021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 总总 目目 录录中小型变压器设计中小型变压器设计 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、低压绕组计算变压器高、低压绕组计算.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

2、七篇第七篇 变压器绝缘设计变压器绝缘设计.104.104 目目 录录 32021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 第第 一一 篇篇 设设 计计 变变 压压 器器 准准 备备 工工 作作 42021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 分目录分目录 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 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.5.5 二二 设计变压器一般程序设计变压器一般程序.7.7 三三 变压器技术参数确定变压器技术参数确定.8.8 四四 变压器电压、电流计算变压器电压、电流计算.10.10

3、 目目 录录 52021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 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 62021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 72021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 二二 设计变压器一般程序设计变压器一般程序 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 82021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 三三 电力变压器技术参数确定电力变压器技术参数确定 第一篇第一篇 设计变压器的

4、准备工作设计变压器的准备工作 92021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 102021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 四四 变压器电压、电流计算变压器电压、电流计算 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 112021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 122021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第一篇第一篇 设计变压器的准备工作设计变压器的准备工作 132021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求

5、不懈创新 第二篇第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选 择择 第第 二二 篇篇 变变 压压 器器 铁铁 芯芯 直直 径径 计计 算算 及及 铁铁 芯芯 柱柱 截截 面面 积积 选选 择择 142021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 分目录分目录 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 一一 影响铁芯直径选择的主要因素影响铁芯直径选择的主要因素.15.15 二二 铁芯直径的计算铁芯直径的计算.16.16 三三 铁芯柱截面积的选择铁芯柱截面积的选择.18.18 目目 录录 152021-8-15追求卓越 臻于

6、至善 洞察需求 不懈创新 一一 影响铁芯直径选择的主要因素影响铁芯直径选择的主要因素 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择 162021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择 l二 - 1 铁芯直径的计算公式 l二 - 2 每柱容量 的计算 二二 铁芯直径的计算铁芯直径的计算 172021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 l二 - 3 每柱容量 的经验计算 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择 182021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择 三三

7、铁芯柱截面积的选择铁芯柱截面积的选择 铁芯截面积及相关参数选择通常在经验表格中选取 192021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择 202021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择 212021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 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 222021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 分目录变压器高、低压绕组计算 一一 初算每匝电压初算每匝电压.23

8、.23 二二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核高、低压绕组匝数计算及电压比校核.24.24 三三 电流密度与导线规格选择电流密度与导线规格选择.30.30 四四 绕组型式选择绕组型式选择.35.35 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.37.37 六六 导线电阻与重量计算导线电阻与重量计算.41.41 七七 线圈电阻损耗、负载损耗线圈电阻损耗、负载损耗.51.51 目目 录录 232021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 一一 初算每匝电压初算每匝电压 242021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不

9、懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 二二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核高、低压绕组匝数计算及电压比校核 l 二 - 1 低压绕组匝数计算 l 二 - 2 计算实际的每匝电势 252021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 l 二 - 3 磁通密度与磁通的计算 l 二 - 4 高压（中压）绕组匝数计算 262021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 272021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 282021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈

10、创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 l 二 - 5 电压比校核 292021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 302021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 三 电流密度与导线规格选择 l 三 - 1 电流密度选择 电流密度（Jq）的选择，通常：铝导线（Jq）：1.62.4A/mm2; 铜导线（Jq）：3.04.5A/mm2; 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2.53.0A/mm2，不超过 3.5A/mm2。 312

11、021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 l 三 - 2 导线规格选择 根据电流密度公式推导导线截面积公式如下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： 322021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 332021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 342021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 3

12、52021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 四四 绕组型式选择绕组型式选择 绕组型式 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 特殊绕组特殊绕组 1 连续式 2 双饼式 淘汰型式淘汰型式 3 螺旋式 4 纠结式 5 内屏连续式 6 交叠式 特殊绕组特殊绕组 7 “8”字线圈 特殊绕组特殊绕组 8 分裂式 特殊绕组特殊绕组 362021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 372021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不

13、懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 382021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 392021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 402021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 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 （层式）轴向、窗高、电抗高度计算（层式）轴向、窗高、电抗高度计算 （mmmm） b b +0.05- +0.05-带绝缘的导线直径或宽度带绝缘的导线直径或宽度 n nb b - -导线沿轴向并绕根数导线

14、沿轴向并绕根数 h h-每匝导线总高度每匝导线总高度 （W Wc c+1+1）-每层最大匝数每层最大匝数 H Hj j-轴向净高度轴向净高度 + +K Kb b-轴向裕度轴向裕度 h hmax max- -最大轴径最大轴径 +2 +2min min- -最小端绝缘尺寸（控制在最小端绝缘尺寸（控制在5-10mm5-10mm） HH-（单根绕制）线圈高度（单根绕制）线圈高度 H H= =H HL L+ +n nb bb b /2-( /2-(n nb b 导线并绕导线并绕) )线圈高度线圈高度 +La- +La-上绝缘高度上绝缘高度 +L +Lb b-下绝缘高度下绝缘高度 H Hw-w-窗高窗高

15、H HK K= =H(H(或或H)H)- -h h-电抗高度电抗高度 （层式）辐向计算（层式）辐向计算（mmmm） a a +0.05- +0.05-带绝缘的导线直径或厚度带绝缘的导线直径或厚度 n na a-导线沿辐向并绕根数导线沿辐向并绕根数 a ac c-每匝导线总厚度每匝导线总厚度 m mc c-层数层数( (油道内侧油道内侧) ) a am m-油道内侧导线总厚度油道内侧导线总厚度 +m m= =m m （ （m mc c-1-1）-油道内侧层间绝缘总厚油道内侧层间绝缘总厚 度度 B Bj j-油道内侧净辐向油道内侧净辐向 +K +Ka a-辐向裕度辐向裕度 B B1 1-油道内侧辐

16、向厚度油道内侧辐向厚度 B B2 2-油道外侧辐向厚度油道外侧辐向厚度 -油道厚度油道厚度 B=B1+B2+B=B1+B2+-辐向总厚度辐向总厚度 412021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 422021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 （层式）绕组绝缘半径及中心距计算 第三篇 变压器高、低压绕组计算 432021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 442021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 层式线圈示意图层式线圈示意图 452021

17、-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 层式绕组示意图层式绕组示意图 第三篇 变压器高、低压绕组计算 462021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 六六 导线电阻与重量计算导线电阻与重量计算 l 六-1 线圈平均匝长计算 l 六-2 线圈每相导线长度（Lq q）计算 472021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 l 六-3 线圈导线电阻计算 482021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 l 六-4 线圈导线重量计算 492021-8-15追求

18、卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 502021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 512021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 七七 线圈电阻损耗、负载损耗线圈电阻损耗、负载损耗 522021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 532021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第三篇 变压器高、低压绕组计算 542021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第第 四四 篇篇 变变 压压 器器 短短

19、路路 阻阻 抗抗 计计 算算 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 552021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 一一 短路阻抗的概述短路阻抗的概述.56.56 二二 双绕组变压器短路阻抗计算双绕组变压器短路阻抗计算.58.58 三三 短路阻抗的调整短路阻抗的调整.62.62 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 目目 录录 562021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 一一 短路阻抗的概述短路阻抗的概述 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 572021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第四篇第四篇 变

20、压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 582021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 二二 双绕组变压器短路阻抗计算双绕组变压器短路阻抗计算 l二-1 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组无轴向油道） 592021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 602021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 l二-2 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组有轴向油道或气道） 612021-8-15追求卓越 臻于至善 洞

21、察需求 不懈创新 l二-3 双绕组变压器电阻分量（电阻压降） l二-4 双绕组变压器短路阻抗（阻抗压降） 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 622021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 三三 短路阻抗的调整短路阻抗的调整 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 632021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 三三 短路阻抗的调整短路阻抗的调整 第四篇第四篇 变压器短路阻抗计算变压器短路阻抗计算 642021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 第第 五五 篇篇 空空 载载

22、 损损 耗耗 与与 空空 载载 电电 流流 652021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 分目录分目录- - 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 一一 空载损耗的计算空载损耗的计算.66.66 二二 空载电流的计算空载电流的计算.72.72 三三 变压器空载损耗分析与降低措施变压器空载损耗分析与降低措施.75.75 目目 录录 662021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 一一 空载损耗的计算空载损耗的计算 l一 - 1 空载损耗的组成 672021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五

23、篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 682021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 692021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 l一 - 2 空载损耗计算 702021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 712021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 722021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇

24、 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 二二 空载电流的计算空载电流的计算 l二 - 1 铁损电流的计算 l二 - 2 磁化电流的计算 732021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 l二 - 3 空载电流的计算 742021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 752021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 三三 变压器空载损耗分析与降低措施变压器空载损耗分析与降低措施 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 l三 - 1 变压器空载损耗

25、分析变压器空载损耗分析 762021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第五篇第五篇 空载损耗与空载电流空载损耗与空载电流 l三 - 2 变压器变压器空载损耗空载损耗降低措施降低措施 772021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 第第 六六 篇篇 变变 压压 器器 油油 箱箱 结结 构构 设设 计计 782021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 分目录分目录-变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 一一 油箱的本体设计油箱的本体设计.79.79 二二 变压器温升计算变压器温升计算.83.83 三三

26、箱顶联管的设计箱顶联管的设计.83.83 四四 冷却系统设计冷却系统设计.85.85 目目 录录 792021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 一一 油箱的本体设计油箱的本体设计 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 l一 - 1 油箱的基本结构形式 802021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 812021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 822021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构

27、设计变压器油箱结构设计 l一 - 2 油箱的基本尺寸计算油箱的基本尺寸计算 832021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 变压器油箱尺寸示意图变压器油箱尺寸示意图 842021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 二二 变压器温升计算变压器温升计算 l二 - 1 油浸式变压器温升标准油浸式变压器温升标准 852021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 l二 - 2 层式绕组散热面计算 862021-

28、8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 l二 - 3 层式绕组表面热负荷计算 872021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 l二 - 4 层式绕组温差计算 l二 - 5 层式绕组温升计算 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 882021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 l二 - 6 箱体与散热器散热面积计算 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 二 - 6 -A 箱壁几何面积计算 892021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计

29、变压器油箱结构设计 902021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 二 - 6 -B 箱盖几何面积计算 二 - 6 -C 片式散热器油箱有效散热面积计算 912021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 922021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 932021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 942021-8-15追求卓越 臻于至

30、善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 952021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 l二 - 7 油温升计算 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 二 - 7 -A 油箱热负载计算 二 - 7 -B 油平均温升计算 962021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 二 - 7 -C 顶层油温升计算 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 972021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 三三 箱顶联管的设计箱顶联管的设计 982021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 992021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新 四四 冷却系统设计冷却系统设计 第六篇第六篇 变压器油箱结构设计变压器油箱结构设计 l四四 -1 -1 冷却系统分类冷却系统分类 1002021-8-15追求卓越 臻于至善 洞察需求