116第四章 变压器的设计与计算第四章 变压器的设计与计算本章主要讲述干式电力变压器的设计原理｡我国制造的干式电力变压器,按制造工艺分主要有浸渍空气绝缘､环氧树脂浇注绝缘两类｡浸渍空气绝缘 浸渍式干变的绕组型式与绕制工艺基本上与油浸式变压器绕组相同,区别在于绕组的导线绝缘､绝缘结构材料不同｡ 例如对于B级绝缘干式电力变压器,选用B级(耐热等级为130)的QZ-2/130聚脂漆包圆铜线､SBEB/130双玻璃丝包铜扁线;对于F级绝缘干式电力变压器,选用F级的SBEB/155双玻璃丝包铜扁线,SBEQB/155双玻璃丝包漆包扁铜线,SBMB/155双玻璃丝包薄膜包扁铜线等,对于H级绝缘干式电力变压器,选用H级的QZY-2/180厚漆膜聚脂亚胺漆包扁铜线及采用Nomex纸(美国杜邦公司生产的芳香族聚酰胺纸､H纸)包导线｡导线在绕线机上绕制成绕组后,浸渍以相应耐热等级的浸渍漆,经烘焙后构成绕组｡图4－1 干式变压器的结构图环氧树脂浇注绝缘 环氧树脂浇注绝缘干式变压器是20世纪60年代发展起来的新产品｡此种变压器的电气性能良好,防潮､耐污､超铭牌额定值运行能力强｡由于采用金属模具浇注绕组,因此其表面光滑,制造误差小｡其高压绕组为分段箔式绕组,低压绕组也采用箔式绕组｡绕组在真空状态下浇注后,加热固化成型｡4.1 干式电力变压器的标准干式电力变压器的标准是干式变压器设计的唯一依据,也是产品性能参数即质量要求的规范｡通常标准中规定了使用条件､定额､冷却方式和温升､绝缘水平､试验和技术要求等内容｡我国已发布并实施了GB6450—1986《干式电力变压器》｡该标准等效采用国际标准IEC726(1982)《干式电力变压器》｡本标准中引用了GB1094.1.2—1996《电力变压器》,GB1094.3.5—1995《电力变压器》中的有关条款｡对于干式电力变压器变压性能参数等发布并实施了GB/T 10228—1997《干式电力变压器技术参数和要求》,该标准规定了非包封,即浸渍式绕组的三相干式电力变压器(表4-1､表4-2)和包封,即环氧树脂浇注绝缘绕组(表4-3)的三相干式电力变压器技术参数的要求､试验方法及检测规则｡35kV包封绕组的无励磁调压配电变压器技术参数如表4-6｡表4-1 10kV级浸渍空气绝缘绕组的无励磁调压配电变压器额定容量(kVA)电压组合联结组标号空载损耗(W)不同的绝缘耐热等级下的负荷损耗(W)空载电流(%)短路阻抗(%)高压(kV)高压分接范围(%)低压(kV)组Ⅰ组ⅡB(100)F(120)H(145)组Ⅰ组Ⅱ3066.36.61010.51150.4Yyn0或Dyn112803107608109803.23.54503603901100117014902.83.0804604901590168021502.62.81005105401850195025502.42.61256006302150228030502.22.41607007402500265036502.22.42008208602950313046802.02.225095010003450365055002.02.2315110012004100434066001.82.0400130014004950525078001.82.0500150016506000636093501.82.06301750190080858550115001.61.880021202350970010300136001.61.861000248027501160012300157001.41.61250298033301390014730184001.41.61600342038001670017700213001.41.62000415046002000021200250001.21.42500500055402450026000291001.21.4表4-2 10kV级浸渍空气绝缘绕组的有载调压配电变压器额定容量(kVA)电压组合联结组标号空载损耗(W)不同的绝缘耐热等级下的负荷损耗(W)空载电流(%)短路阻抗(%)高压(kV)高压分接范围(%)低压(kV)B(100)F(120)H(145)31566.36.61010.5114×2.50.4Yyn0或Dyn1112704790507076802.2440015005780612090802.2500173068907290107002.0630210083008750127002.0630203094009970134002.0680024601130012000158001.8100029701350014300183001.8125036101650017500218001.6160041501990021000253001.6200050302380025200297001.4250060602910030900342001.4 表4-3 10kV级环氧树脂浇注绝缘绕组的无励磁调压配电变压器额定容量(kVA)电压组合联结组标号空载损耗(W)不同的绝缘耐热等级下的负荷损耗(W)空载电流(%)短路阻抗(%)高压(kV)高压分接范围(%)低压(kV)组Ⅰ组ⅡB(100)F(120)H(145)组Ⅰ组Ⅱ3066.36.61010.51150.4Yyn0或Dyn112402707808308903.23.54503403701100117012602.83.0804605001520162017402.62.81005005901740185019902.42.81255906902040217023302.22.51606808202350250026802.22.52007809302790297031802.02.225090011003050324034802.02.2315110013003840408043801.82.0400122015904410469050301.82.0500145018505400574061501.82.0630168021006500691074001.61.8630162020006600701075201.61.86800190023007700818087701.61.810002210265090009560103001.41.61250261032801070011400122001.41.61600306037501300013800148001.41.62000415047001600017000183001.21.42500500057001900020200217001.21.4注:1.组1数据为过度标准,使用截止于本标准实现之日起两年; 2.所列的负荷损耗为括号内参考温度(见GB6450—1986中5.1)下的值｡表4-4 10kV级环氧树脂浇注绝缘绕组的有载调压配电变压器额定容量(kVA)电压组合联结组标号空载损耗(W)不同的绝缘耐热等级下的负荷损耗(W)空载电流(%)短路阻抗(%)高压(kV)高压分接范围低压(kV)B(100)F(120)H(145)3156.666.61010.5114×2.5 %0.4Yyn0或Dyn1112104000425045602.2440013504700499053602.250016005700606064902.063018406800722077502.063017806940737079102.0680020908200871093401.810002440970010300111001.8125028701160012400133001.6160033701370014600156001.6200046001680017900192001.4250055002000021300228001.4表4-5 不同耐热等级绕组绝缘的温升限值与参考温度部位绝缘材料最高允许温度()平均温升限值(参考)K()绕组(用电阻法测量温升)105(A级)60(80)120(E级)75(95)130(B级)80(100)155(F级)100(120)180(H级)125(145)220(C级)150(170)温升限值 不同耐热等级的干式变压器绕组及其绝缘,在正常海拔高度,外部冷却空气温度不超过规定环境温度时,具有一定的绝缘老化寿命的条件下,绕组温升允许的最热点温度,如表4-5第二栏所示｡表4-6 35kV级环氧树脂浇注绝缘绕组的有载调压配电变压器额定容量(kVA)电压组合联结组标号空载损耗(W)不同的绝缘耐热等级下的负荷损耗(W)空载电流(%)短路阻抗(%)高压(kV)高压分接范围(%)低压(kV)B(100)F(120)H(145)31535;38.55或2×2.50.4Yyn0或Dyn1114504620490052402.064001700。