1、 电电电电磁磁磁磁装装装装置置置置设设设设计计计计原原原原理理理理 变变变变压压压压器器器器设设设设计计计计 专 业：电气工程及其自动化 班 级： 设 计 者： 学 号： 一、一、 变压器设计综述及其基本原理变压器设计综述及其基本原理 变压器是一种静止电机， 由绕在共同铁芯上的两个或者两个以上的绕组通过 交变的磁场而联系着。 用以把某一种等级的电压与电流转换成另外一种等级的电 压与电流。其用途是多方面的，十分广泛的应用在国民经济的各个领域。在电力 系统中，通常要将大功率的电能输送到很远的地方去，利用低电压大电流的传输 是有困难的，一方面，电流大引起的输电线损耗很大；另一方面，电压的下降也 会使
2、电能无法传送出去。因此需要用升压变压器将发电机端电压升高，而经过高 压传输线到达用户端所在城市后， 再利用降压变压器将电压降低， 方便用户使用。 二、二、 设计步骤设计步骤 1、根据设计仟务书确定各原始技术数据； 2、计算铁心柱直径、铁芯柱和铁轭截面； 3、绕组尺寸计算； 4、绕组的确定及相关计算； 5、绕组的绝缘设计； 6、绝缘半径计算； 7、铁芯重量计算； 8、性能计算； 9、温升计算； 10、主要部件价格计算。 三、设计内三、设计内容容 已知参数有： 额定容量 500 n SkVA； 额定电压 10kV/0.4kV（高压绕组5 分接头） ； 额定频率 f50Hz； Dy11 连接模式；
3、高压侧： 11 10 NN UUkV ； 1 500 28.8675() 103 N IA 线 电 流； 1 1 16.6667() 3 N N I I 相 电 流 低压侧： 2 0.4() N UkV线 电 压 2 2 230.94() 3 N N U UV 相 电 压 22 500 721.6878 30.4 NN IIA （1 1）技术条件技术条件 名称：变压器 绝缘材料耐热等级：H 级(145) 容量：500kVA 电压比：105%/0.4kV 频率：50Hz 硅钢片型号：DQ122G-30 导线材料: 铜导线 连接组：Dy11 短路阻抗：4% 负载损耗（145） ：9350w 空载损
4、耗：1500w 空载电流：1.8% （2 2）铁心计算铁心计算 铁心直径根据经验公式 1 / 41 / 4 500 60()215 3 DKPm m 柱 （）可得。叠片系数 选取 0.97，硅钢片牌号 DQ122G-30。 预取磁密为 1.6mBT，则 2 2 4 400 /3 221.650322.8110 N m U W BfA 20.13 匝 故取 W2=20 匝，得实际磁密 2 2 20.13 1.61.6106 20 mm W BBTT W 匝电势： 2 2 4003 11.547 20 N t U eV W 高压绕组匝数： 1 12 2 10 20866 0.43 N N U WW
5、 U 匝 分接头匝数：5%866=43 匝。 当磁密 1.6106T 时， 查表得铁心毛截面为 Az=339.8 cm 2， 净截面为 A=322.81cm2， 角重G=112.18kg，单位损耗为 0.995W/kg，励磁功率为 1.28VA/kg，单位励磁 功率为 0.219VA/ cm 2。 铁心重量： 心柱重： 44 37.651031010322.817.6510748.26kg Zw GHA 铁轭重： 44 47.65104465.6322.817.6510459.92 eo GMAkg 角重112.18Gkg 总重1320.36 Feze GGGGkg 空载损耗1.120.9951320.361471.411500 opooFe PKp GWW 空载电流： 无功分量： 1.3(1.281320.3662322.810.219) 0.59% 50010 or I 有功分量： 1471.41 0.29% 50010 oa I 空载电流： 2222 0.590.290.66% ooroa III1.8% （3 3）绕组计算绕组计算 高压绕组高压绕组 容量 ：500kVA 联结组：D 额定电压： 1N U10kV 额定电流： 1 1 500 28.8675 3310 N N N S A U I 相电流： 1 1 16.6667 3 N N I IA 绕组匝数：9
