電力變壓器設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、1變壓器設(shè)計(jì)及計(jì)算要點(diǎn)—蔣守誠(chéng)—一概述概述1.變壓變壓器發(fā)展史展史(1)發(fā)明階段(1831～1885)變壓器是利用電磁感應(yīng)原理來(lái)變換電能的設(shè)備故變壓器一定在電磁感應(yīng)原理發(fā)現(xiàn)后出現(xiàn)。1831年英國(guó)人法拉第(M.Farady)在鐵環(huán)上纏繞兩個(gè)閉合線圈在一個(gè)線圈中突然接上或斷開(kāi)電池另一個(gè)線圈所接儀表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)從而發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理。1837年英國(guó)人曼生(Masson)用薄鐵片做電磁線圈的鐵心從而減少損耗。1881年法國(guó)人愛(ài)維(Jaewin)發(fā)

2、現(xiàn)磁滯現(xiàn)象美國(guó)人斯坦曼茨(C.P.Steimetz)發(fā)現(xiàn)磁滯損耗是磁密的1.6次方成正比例。1882年英國(guó)人格拉特(Goulard)和吉普斯(J.D.Jibbs)制成15kVA1.5kV的開(kāi)路鐵心的單相變壓器。同年法欒(S.Z.Ferranti)和湯姆生(A.Tomson)制成電流互感器。1884年英國(guó)人戈普生兄弟開(kāi)始采用具有閉合鐵心的變壓器作照明電源。1884年9月16日匈牙利人布拉提(O.Blathy)和但利(M.Dery)和齊彼爾

3、斯基K.Zipernovsky)在匈牙利的甘茲(Ganz)工廠制造一臺(tái)1400VA12072V40Hz單相閉合磁路的變壓器。至1887年底甘茲(Ganz)工廠就生產(chǎn)24臺(tái)總?cè)萘窟_(dá)3000kVA。1885年才把這種電器叫做”變壓變壓器”。(2)完善完善階段(1886～1930)1887年英國(guó)人配萊(Belry)發(fā)明了單相多軛的分布式鐵心。1888年俄國(guó)人多利沃—多勃羅沃爾斯基(M.O.Dolivo－Dobrowolsky)提出交流三相制。

4、并于1890年發(fā)明了三相變壓器。同年布朗（Brown）又制造出第一臺(tái)油冷、油絕緣變壓器。1890年德國(guó)人威士頓(Wenstrom)做成對(duì)稱三相鐵心。1891年德國(guó)西門(mén)子(SiemensSohucrerf)做成不對(duì)稱三相鐵心。美國(guó)人斯汀蘭(W.Stanley)在西屋公司(WestingHouse)做成單相殼式鐵心。瑞士的勃朗—鮑佛利(B.B.C)公司的創(chuàng)始人勃朗(E.F.Brown)做成三相殼式鐵心。1891年德國(guó)生產(chǎn)30kVA的油浸變壓

5、器(1878年美國(guó)人勃?jiǎng)诳怂?D.Brdoks)開(kāi)始用油做絕緣。)1900年德國(guó)人夏拉(Schalley)做成三相五柱式鐵心。1900年英國(guó)人哈特菲爾德(Hodfeild)發(fā)明了硅鋼片1903年開(kāi)始用硅鋼片制造變壓器鐵心。(德國(guó)在1904年美國(guó)在1906年俄國(guó)在1911年日本在1922年分別用硅鋼片制造變壓器鐵心)1905年德國(guó)人洛果夫斯基(W.Rowgowski)研究漏磁場(chǎng)提出漏磁系數(shù)。1915年華納(K.W.Wagner)研究線圈內(nèi)

6、部電磁振蕩的基本理論提出了過(guò)電壓保護(hù)一種方式。1922年美國(guó)人維特(J.M.Weed)研究過(guò)電壓理論時(shí)提出了過(guò)電壓保護(hù)另一種方式。1930年前后變壓器的基本理論已基本形成。(3)提高提高階段(1930～至今～至今)1930年以后變壓器進(jìn)入改進(jìn)提高階段即采用新材料、改進(jìn)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)工藝、不斷擴(kuò)大變壓器的使用范圍。3二鐵心設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)及計(jì)算1.鐵心的作用心的作用:變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制造的磁路是電能轉(zhuǎn)換的媒介由于鐵心是采用導(dǎo)磁率較高的硅鋼片疊

7、積而成只要通入較小的勵(lì)磁電流就能得到所需要的磁通。2.鐵心的材料心的材料:常用冷軋硅鋼片的牌號(hào)及疊片系數(shù)如下表。由于硅鋼片表面已有附著性較好的絕緣薄膜故可不涂漆。疊片系數(shù)取決于絕緣膜厚度、波浪度、同板差及毛剌的大小。日本新日鐵(川崎)中國(guó)國(guó)標(biāo)疊片系數(shù)適用范圍35Z155(35RG155)35Q1550.9735Z145(35RG145)35Q1450.97常規(guī)產(chǎn)品30Z140(30RG140)30Q1400.9630ZH120(30RG

8、H120)30QG1200.96要求損耗較低或噪聲較低的產(chǎn)品27ZH100(27RGH100)27QG1000.955要求損耗極低的產(chǎn)品(需經(jīng)批準(zhǔn))3.鐵心截面形狀心截面形狀:鐵心柱截面形狀為圓內(nèi)接階梯形鐵心直徑?70～?1600的級(jí)數(shù)為6～26級(jí)(14圓內(nèi))。當(dāng)鐵心直徑為?70～?395時(shí)鐵軛截面形狀與鐵心柱截面形狀相同當(dāng)鐵心直徑為?340～?1600時(shí)鐵軛截面形狀為D形。4.鐵心直徑心直徑:D0=KDPzh0.25式中:KD－直徑經(jīng)

9、驗(yàn)系數(shù)冷軋硅鋼片銅導(dǎo)線KD=52～57Pzh－每柱容量(kVA)5.鐵心疊心疊積圖積圖及接及接縫:鐵心疊片的搭接長(zhǎng)度:b≈0.03Do一般如下表:鐵心結(jié)構(gòu)無(wú)拉板結(jié)構(gòu)拉板結(jié)構(gòu)鐵心直徑Do(mm)≤φ160φ165～φ395φ340～φ580φ590～φ740φ750～φ910≥φ920搭接長(zhǎng)度b(mm)51015202530三相三柱式全斜有臺(tái)階疊片圖③③④④②①①bb③⑤④⑤④②①bb③⑤④⑤④②①bb三相三柱式全斜有尖角疊片圖三相三柱式