畢業(yè)論文-S10-2006.3 電力變壓器設(shè)計(jì)

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文- PAGE II - PAGE II -S10-200/6.3 電力變壓器設(shè)計(jì)摘要電力變壓器是電力網(wǎng)中的主要電氣設(shè)備，它的性能與質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和運(yùn)營(yíng)效益，因此在電力變壓器制造工業(yè)中對(duì)變壓器的各項(xiàng)性能指標(biāo)和主要尺寸應(yīng)有嚴(yán)格限制，以使得輸電、配電過(guò)程中，電力網(wǎng)更加安全、可靠、節(jié)約。電力變壓器電磁計(jì)算必須根據(jù)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)政策和資源情況以及制造和運(yùn)行方面的要求，合理地制定變壓器的性能指標(biāo)和相應(yīng)的主要尺寸。本文主要介紹了變壓器制造的背景與意義，變壓器的基本概況以及發(fā)展過(guò)程。全文針對(duì)變壓器的鐵心、繞組、短路阻抗、負(fù)載損耗、溫

2、升以及變壓器的質(zhì)量等重要尺寸與性能指標(biāo)進(jìn)行了電磁計(jì)算與優(yōu)化設(shè)計(jì)。最終電磁計(jì)算結(jié)果必須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和使用部門的要求。關(guān)鍵詞交流輸電；電力變壓器；電磁計(jì)算Design of S10-200/6.3 Power TransformerAbstractPower transformer is the main electrical equipment in the power grid,and its performance and quality is directly related to power system reliability and operational eff

3、iciency.Therefore in the power transformer manufacturing industry, the performance indicators and the main dimensions of transformer should be strictly limited, so that the transmission, and distribution process, the power grid could be more secure, reliable, and saving.Power transformer electromagn

4、etic calculation must be based on the countrys economic and technical policies and resources, as well as manufacturing and operational aspects, then we can get rational performance indicators of the transformer and the corresponding size. This paper describes the background and significance of the t

5、ransformer manufacturing, basic overview of the transformer and its development process. In this paper, we also perform electromagnetic calculation and optimization design for size and performance of the transformer, such as iron core, winding, short-circuit impedance, load loss, temperature rise an

6、d transformer quality. The final electromagnetic calculations must meet national standards, relevant technical standards, and the requirements of user departments.Keywords AC Transmission; Power transformer; Electromagnetic calculation - PAGE 10 - PAGE 54 -目錄摘要 = 1 * ROMAN IAbstract = 2 * ROMAN II T

7、OC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc328566413 第1章 緒論 PAGEREF _Toc328566413 h 1 HYPERLINK l _Toc328566414 1.1 課題背景與意義 PAGEREF _Toc328566414 h 1 HYPERLINK l _Toc328566415 1.2 電力變壓器的運(yùn)行及發(fā)展動(dòng)態(tài) PAGEREF _Toc328566415 h 2 HYPERLINK l _Toc328566416 1.2.1 我國(guó)電力變壓器的發(fā)展 PAGEREF _Toc328566416 h 2 HYPERLINK l _Toc3285664

8、17 1.2.2 電力變壓器的發(fā)展動(dòng)向 PAGEREF _Toc328566417 h 2 HYPERLINK l _Toc328566418 1.2.3 電力變壓器的運(yùn)行 PAGEREF _Toc328566418 h 3 HYPERLINK l _Toc328566419 1.3 電力變壓器的結(jié)構(gòu)及分類 PAGEREF _Toc328566419 h 3 HYPERLINK l _Toc328566420 1.3.1 電力變壓器的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc328566420 h 3 HYPERLINK l _Toc328566421 1.3.2 電力變壓器分類 PAGEREF _Toc

9、328566421 h 4 HYPERLINK l _Toc328566422 1.4 變壓器計(jì)算的一般程序 PAGEREF _Toc328566422 h 5 HYPERLINK l _Toc328566423 1.5 本設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容 PAGEREF _Toc328566423 h 5 HYPERLINK l _Toc328566424 第2章 變壓器電磁計(jì)算 PAGEREF _Toc328566424 h 7 HYPERLINK l _Toc328566425 2.1 性能參數(shù) PAGEREF _Toc328566425 h 7 HYPERLINK l _Toc328566426 2

10、.2 變壓器鐵心的計(jì)算 PAGEREF _Toc328566426 h 7 HYPERLINK l _Toc328566427 2.2.1 鐵心直徑計(jì)算 PAGEREF _Toc328566427 h 7 HYPERLINK l _Toc328566428 2.2.2 鐵心質(zhì)量計(jì)算 PAGEREF _Toc328566428 h 7 HYPERLINK l _Toc328566429 2.2.3 鐵心磁通、磁密計(jì)算 PAGEREF _Toc328566429 h 8 HYPERLINK l _Toc328566430 2.2.4 空載損耗 PAGEREF _Toc328566430 h 8 H

11、YPERLINK l _Toc328566431 2.2.5 空載電流 PAGEREF _Toc328566431 h 8 HYPERLINK l _Toc328566432 2.3 繞組計(jì)算 PAGEREF _Toc328566432 h 9 HYPERLINK l _Toc328566433 2.3.1 繞組電流、電壓計(jì)算 PAGEREF _Toc328566433 h 9 HYPERLINK l _Toc328566434 2.3.2 低壓匝數(shù)確定 PAGEREF _Toc328566434 h 9 HYPERLINK l _Toc328566435 2.3.3 高壓匝數(shù)確定 PAGER

12、EF _Toc328566435 h 10 HYPERLINK l _Toc328566436 2.3.4 高壓比校核 PAGEREF _Toc328566436 h 11 HYPERLINK l _Toc328566437 2.3.5 繞組匝數(shù)的排列 PAGEREF _Toc328566437 h 11 HYPERLINK l _Toc328566438 2.4 繞組軸向高度計(jì)算 PAGEREF _Toc328566438 h 13 HYPERLINK l _Toc328566439 2.4.1 繞組輻向尺寸計(jì)算 PAGEREF _Toc328566439 h 14 HYPERLINK l

13、_Toc328566440 2.4.2 低壓側(cè)繞組輻向尺寸計(jì)算 PAGEREF _Toc328566440 h 15 HYPERLINK l _Toc328566441 2.4.3 高壓側(cè)繞組輻向計(jì)算 PAGEREF _Toc328566441 h 15 HYPERLINK l _Toc328566442 2.4.4 繞組絕緣半徑計(jì)算 PAGEREF _Toc328566442 h 16 HYPERLINK l _Toc328566443 2.5 短路阻抗計(jì)算 PAGEREF _Toc328566443 h 18 HYPERLINK l _Toc328566444 2.5.1 電阻的平均電抗高

14、度 PAGEREF _Toc328566444 h 18 HYPERLINK l _Toc328566445 2.5.2 漏磁總寬度 PAGEREF _Toc328566445 h 18 HYPERLINK l _Toc328566446 2.5.3 漏磁空道總面積 PAGEREF _Toc328566446 h 19 HYPERLINK l _Toc328566447 2.5.4 求洛式系數(shù) PAGEREF _Toc328566447 h 19 HYPERLINK l _Toc328566448 2.5.5 求短路阻抗的電抗分量 PAGEREF _Toc328566448 h 19 HYPE

15、RLINK l _Toc328566449 2.5.6 求阻抗的電阻分量 PAGEREF _Toc328566449 h 19 HYPERLINK l _Toc328566450 2.5.7 求短路阻抗百分值 PAGEREF _Toc328566450 h 19 HYPERLINK l _Toc328566451 2.6負(fù)載損耗 PAGEREF _Toc328566451 h 20 HYPERLINK l _Toc328566452 2.6.1 繞組導(dǎo)線的電阻損耗 PAGEREF _Toc328566452 h 20 HYPERLINK l _Toc328566453 2.6.2 繞組附加損耗

16、 PAGEREF _Toc328566453 h 22 HYPERLINK l _Toc328566454 2.6.3 引線損耗 PAGEREF _Toc328566454 h 22 HYPERLINK l _Toc328566455 2.6.4 負(fù)載總損耗 PAGEREF _Toc328566455 h 22 HYPERLINK l _Toc328566456 2.6.5 繞組漏磁分布圖 PAGEREF _Toc328566456 h 23 HYPERLINK l _Toc328566457 2.7 溫升計(jì)算 PAGEREF _Toc328566457 h 23 HYPERLINK l _T

17、oc328566458 2.7.1 繞組溫升計(jì)算 PAGEREF _Toc328566458 h 23 HYPERLINK l _Toc328566459 2.7.2 鐵心升溫計(jì)算 PAGEREF _Toc328566459 h 26 HYPERLINK l _Toc328566460 2.8 變壓器總質(zhì)量計(jì)算 PAGEREF _Toc328566460 h 27 HYPERLINK l _Toc328566461 2.8.1 油箱質(zhì)量 PAGEREF _Toc328566461 h 27 HYPERLINK l _Toc328566462 2.8.2 附件質(zhì)量 PAGEREF _Toc328

18、566462 h 27 HYPERLINK l _Toc328566463 2.9本章小結(jié) PAGEREF _Toc328566463 h 27 HYPERLINK l _Toc328566464 結(jié)論 PAGEREF _Toc328566464 h 29 HYPERLINK l _Toc328566465 致謝 PAGEREF _Toc328566465 h 30 HYPERLINK l _Toc328566466 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc328566466 h 31 HYPERLINK l _Toc328566467 附錄A 參考文獻(xiàn)英文原文 PAGEREF _Toc328566

19、467 h 32 HYPERLINK l _Toc328566468 附錄B 參考文獻(xiàn)中文譯文 PAGEREF _Toc328566468 h 40第1章 緒論1.1 課題背景與意義電力變壓器發(fā)明于十九世紀(jì)末，它為現(xiàn)代遠(yuǎn)距離恒定電壓電流輸電系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在十九世紀(jì)之前，公用供電的早期階段，均采用直流發(fā)電系統(tǒng)，人們不得不把發(fā)電設(shè)備靠近負(fù)載地點(diǎn)。于是在各種理論與實(shí)踐的大力支持下，電力研究學(xué)者的共同努力下，電力變壓器應(yīng)運(yùn)而生了?，F(xiàn)代化的企業(yè)廣泛采用電力作為能源，而發(fā)電廠發(fā)出的電力往往需經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸才能到達(dá)用電地區(qū)。在傳輸?shù)墓β屎愣〞r(shí)，傳輸電壓越高，則所需的電流越小。線損正比于電流的平方，所以

20、用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗，要制造電壓很高的發(fā)電機(jī)，目前技術(shù)很困難，所以要用專門的設(shè)備將發(fā)電機(jī)端的電壓升高以后再輸送出去，這種專門的設(shè)備就是變壓器。另一方面，在受電端又必須用降壓變壓器將高壓降低到配電系統(tǒng)的電壓，故要經(jīng)過(guò)一系列配電變壓器將高壓降低到合適的值以供使用。由以上可知，變壓器是一種通過(guò)改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器在電力系統(tǒng)中，變壓器的地位十分重要，不僅所需數(shù)量多，而且要求性能好，運(yùn)行安全可靠。變壓器除了應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，還應(yīng)用在需要特種電源的工礦企業(yè)中。例如：冶煉用的電爐變壓器，電解或化工用的整流變壓器，焊接用的電焊變壓器，試驗(yàn)用的試驗(yàn)變壓器，交通用的牽引

21、變壓器，以及補(bǔ)償用的電抗器，保護(hù)用的消弧線圈，測(cè)量用的互感器等。我國(guó)的電力變壓器制造工業(yè)，從建國(guó)以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特 別是隨著電力工業(yè)的發(fā)展而不斷發(fā)展，電力變壓器單臺(tái)容量和安裝容量迅速增電長(zhǎng)，壓等級(jí)也不斷提高。50年代發(fā)展到110 kV級(jí)，60年代發(fā)展到了220kV級(jí)，70年代發(fā)展到330kV級(jí)，80年代發(fā)展到550kV級(jí)，現(xiàn)在發(fā)展到750kV級(jí)、1000kV級(jí)。40年來(lái)，我國(guó)電力變壓器制造技術(shù)得到飛速發(fā)展，突破高壓和超高壓技術(shù)禁區(qū)，科研開(kāi)發(fā)手段和產(chǎn)品創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步加強(qiáng)。500kV電力變壓器的科研成果和制造技術(shù)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)化和逐步改善以及其他變壓器類產(chǎn)品的移植，擴(kuò)散必將促進(jìn)變壓器制造

22、總體水平的進(jìn)一步提高。電力是全球人類消費(fèi)的最主要的終端能源。據(jù)外國(guó)較權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：今后20年，電力將是全球增長(zhǎng)最快的終端能源，估計(jì)世界電力消耗年平均增長(zhǎng)3.4%。我國(guó)電力也必須保持一定的發(fā)展速度，以支持國(guó)家工業(yè)化和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。電力變壓器的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)是：進(jìn)一步降低損耗水平，提高單臺(tái)容量，電壓等級(jí)向10001500kV特高壓發(fā)展。1.2 電力變壓器的運(yùn)行及發(fā)展動(dòng)態(tài)1.2.1 我國(guó)電力變壓器的發(fā)展電力變壓器是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，變壓器容量的增加時(shí)衡量地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展的重要指標(biāo)。近幾年來(lái)，為適應(yīng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，電網(wǎng)的發(fā)展3相當(dāng)迅速，隨之對(duì)電力變壓器的需求也快速增長(zhǎng)。1990年以來(lái)，全

23、國(guó)電網(wǎng)（不含農(nóng)電系統(tǒng)）110kV及以上電力變壓器的容量平均增長(zhǎng)率達(dá)6.9%。至1994年底，全國(guó)110kV及以上電力變壓器的總臺(tái)數(shù)達(dá)8169臺(tái)，總?cè)萘繛?96331MVA,尤其是超高壓500kV電力變壓器從1980年引進(jìn)第一臺(tái)投入運(yùn)行后，至今全國(guó)以達(dá)400臺(tái)，而且國(guó)產(chǎn)500kV電力變壓器占相當(dāng)大的比例。1.2.2 電力變壓器的發(fā)展動(dòng)向隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量方向發(fā)展及社會(huì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷變化，世界各國(guó)圍繞以下幾方面競(jìng)相開(kāi)展工作1。1提高電壓等級(jí)為了解決遠(yuǎn)距離輸電，美國(guó)第一條765kV輸電線路已經(jīng)于1969年投入運(yùn)行，2005年將采用1500kV等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)現(xiàn)已經(jīng)采用500kV輸電線路

24、。為此，必須制造與之相適應(yīng)的高壓變壓器。2提高單臺(tái)變壓器的輸出容量3開(kāi)發(fā)抑制故障電流的高阻抗變壓器4進(jìn)一步降低單臺(tái)變壓器的運(yùn)輸重量5進(jìn)一步降低變壓器自身?yè)p耗6降低噪音水平（達(dá)到10dB以下）7進(jìn)一步開(kāi)發(fā)防火、防爆干式變壓器8開(kāi)發(fā)不燃變壓器不燃變壓器是采用不燃性冷卻介質(zhì)以全氟化碳為主要成分的的氟化惰性液體。此介質(zhì)除不燃外，其物理性能、電氣特性都很好，特別是粘度很低。變壓器繞組和鐵芯浸在全氟化碳液體中，同時(shí)用六氟化硫氣體對(duì)油箱進(jìn)行接地復(fù)合絕緣。這種變壓器具有冷卻效果均勻、可靠性高、體積小、重量輕、絕緣性好、噪聲小等特點(diǎn)，現(xiàn)在正由日本立制作所與日本中部電力株式會(huì)共同開(kāi)發(fā)。1.2.3 電力變壓器的運(yùn)行

25、長(zhǎng)期以來(lái)，各級(jí)電力部門、主管單位對(duì)110kV及以上電壓等級(jí)變壓器的管理極為重視，先后制定了有關(guān)規(guī)章制度及其預(yù)防電力變壓器事故的技術(shù)措施，為提高電力變壓器的運(yùn)行可靠性作了許多工作，但是，由于多方面因素的影響，全國(guó)110kV及以上電力變壓器損壞事故仍時(shí)有發(fā)生。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在19901994年5年內(nèi)全國(guó)共有292臺(tái)110kV及以上電力變壓器在運(yùn)行中損壞，事故變壓器容量達(dá)23864MVA。事故率之高是驚人的，年平均臺(tái)次和容量事故率分別為0.81%和1.09%。值得一提的是變壓器等級(jí)越高，容量越大，則事故率越高。這說(shuō)明從事高電壓、大容量電力變壓器的制造、運(yùn)行、檢修、維護(hù)等各方面技術(shù)仍存在不少問(wèn)題。1

26、.3 電力變壓器的結(jié)構(gòu)及分類1.3.1 電力變壓器的結(jié)構(gòu)電力變壓器由鐵心、繞組、主絕緣結(jié)構(gòu)、油箱結(jié)構(gòu)、附件等組成。 鐵心開(kāi)始生產(chǎn)變壓器時(shí)，鐵心采用單位損耗較大的熱軋硅鋼片，疊片采用直接縫，鐵心柱采用螺旋桿夾緊的結(jié)構(gòu)，故硅鋼片的利用率低，空載性能較差。隨著冷軋硅鋼片的發(fā)展，我國(guó)各變壓器廠已經(jīng)過(guò)渡到采用冷軋硅鋼片卷料制造鐵心，而鐵心疊片的疊積方式，已由直接縫過(guò)渡到全斜接縫、小型變壓器采用卷鐵心。鐵心柱采用了半干性無(wú)緯玻璃粘帶綁緊的結(jié)構(gòu)。鐵軛采用螺旋夾緊或玻璃粘帶綁緊，而鐵心的拉緊則由拉螺桿逐漸為拉板所代替等的結(jié)構(gòu)型式。由于鐵心材質(zhì)與結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，從而使空載性能得到了很大改革。 繞組在20世紀(jì)60年代

27、中期以前，繞組全部采用銅導(dǎo)線繞制。在70年代以前，除了導(dǎo)線采用直徑在1.5mm及以下，以及大型電力變壓器仍采用銅導(dǎo)線外，其余的變壓器也曾采用鋁導(dǎo)線。目前，變壓器繞組多采用銅導(dǎo)線。從繞組結(jié)構(gòu)型式來(lái)看，110kV及以上的繞組由過(guò)去曾采用靜電圈補(bǔ)償結(jié)構(gòu)型式到采用靜電環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)展到糾結(jié)連續(xù)式、全糾結(jié)式結(jié)構(gòu)型式及內(nèi)屏蔽式等。 主絕緣結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)60年代中期以前，采用厚紙筒大油隙主絕緣結(jié)構(gòu)。60年代后期開(kāi)始采用薄紙筒小油隙的主絕緣結(jié)構(gòu)。應(yīng)用變壓器油體積效應(yīng)，而使主絕緣距離大為縮小。 油箱結(jié)構(gòu)中小型變壓器由管式發(fā)展到帶片式散熱器的油箱，波紋油箱以及采用密封式結(jié)構(gòu)等。目前，為了方便檢查，凡是器身質(zhì)量大于25T

28、的變壓器油箱，設(shè)計(jì)成鐘罩式，25T以下時(shí)才設(shè)計(jì)成平頂油箱。這樣，只要吊起鐘罩就可檢查變壓器的器身，從而使起吊設(shè)備大為簡(jiǎn)化。 附件變壓器的主要附件是套管、分接開(kāi)關(guān)、氣體繼電器、吸濕器、信號(hào)溫度計(jì)等。隨著變壓器制造技術(shù)的發(fā)展，這些附件也有了不少的改進(jìn)，如儲(chǔ)油柜采用波紋膨脹型，安全氣道已采用壓力釋放閥等。套管芯子已由油紙絕緣發(fā)展到油紙電容式絕緣結(jié)構(gòu)；有載分接開(kāi)關(guān)的過(guò)渡阻抗已由電抗式發(fā)展為電阻式；強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器所用油泵與電動(dòng)機(jī)組，現(xiàn)在已發(fā)展到淺油泵，泵與電動(dòng)機(jī)組合為一體。1.3.2 電力變壓器分類按相數(shù)分： 1. HYPERLINK /view/2208551.htm t _blank 單相變壓器：

29、用于單相 HYPERLINK /view/680020.htm t _blank 負(fù)荷和三相變壓器組。 2. HYPERLINK /view/1432600.htm t _blank 三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。 按冷卻方式分： 1. 干式變壓器：依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。 2. 油浸式電力變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等。 按用途分： 1. 電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。 2. 儀器用變壓器：如電壓互感器、 HYPERLINK /view/427702.htm t _blank 電流互感器、用于測(cè)

30、量?jī)x表和 HYPERLINK /view/1134674.htm t _blank 繼電保護(hù)裝置。 3. 試驗(yàn)變壓器：能產(chǎn)生高壓，對(duì) HYPERLINK /view/1487672.htm t _blank 電氣設(shè)備進(jìn)行 HYPERLINK /view/2872730.htm t _blank 高壓試驗(yàn)。 4. HYPERLINK /view/2926152.htm t _blank 特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器等。 按 HYPERLINK /view/1082654.htm t _blank 繞組形式分： 1. 雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí)。 2. HY

31、PERLINK /view/1061789.htm t _blank 三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域 HYPERLINK /view/406127.htm t _blank 變電站中，連接三個(gè)電壓等級(jí)。 3. 自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。 按鐵芯形式分： 1. HYPERLINK /view/3825908.htm t _blank 芯式變壓器：用于高壓的電力變壓器。 2. HYPERLINK /view/1907129.htm t _blank 非晶合金變壓器：非晶合金鐵芯變壓器是用新型 HYPERLINK /view/2087550.htm

32、 t _blank 導(dǎo)磁材料，空載電流下降約80%，是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等 HYPERLINK /view/1159364.htm t _blank 負(fù)載率較低的地方。 3. HYPERLINK /view/3825907.htm t _blank 殼式變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、 HYPERLINK /view/3457657.htm t _blank 電焊變壓器；或用于 HYPERLINK /view/822206.htm t _blank 電子儀器及電視、 HYPERLINK /view/11168.htm t _blank

33、收音機(jī)等的電源變壓器 。1.4 變壓器計(jì)算的一般程序電力變壓器計(jì)算的任務(wù)在于確定變壓器的電、磁負(fù)載和主要幾何尺寸，計(jì)算性能數(shù)據(jù)和各部分的溫升以及計(jì)算變壓器的重量、外型尺寸和取得比較合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。變壓器計(jì)算應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書中給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行，一般程序如下：1確定硅鋼片品種牌號(hào)及鐵心結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算鐵心柱直徑，選下標(biāo)準(zhǔn)直徑，得出鐵心柱和鐵軛截面積。2根據(jù)硅鋼片牌號(hào)，初選區(qū)鐵心柱中的磁通密度，計(jì)算每匝電勢(shì)。3初算低壓繞組匝數(shù)，湊成整數(shù)匝，根據(jù)整數(shù)匝再重算鐵心柱中的磁通密度及每匝電勢(shì)，再算出高壓繞組匝數(shù)。4根據(jù)變壓器額定容量及電壓等級(jí)，確定變壓器的主、縱絕緣結(jié)構(gòu)。5根據(jù)繞組結(jié)構(gòu)型式，確定導(dǎo)線

34、規(guī)格，進(jìn)行繞組段數(shù)（層數(shù)）、匝數(shù)的排列，計(jì)算繞組軸向高度及輻向尺寸。6初算短路阻抗無(wú)功分量（ux）值，大容量變壓器的ux值應(yīng)與短路阻抗（uzk）標(biāo)準(zhǔn)值相接近，小型變壓器的ux值應(yīng)小于uzk標(biāo)準(zhǔn)值。7計(jì)算繞組負(fù)載損耗，算出短路阻抗的有功分量（ur），檢查短路阻抗是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，若不符合時(shí)應(yīng)調(diào)整，并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值范圍。8計(jì)算繞組導(dǎo)線對(duì)油的溫差，不合格時(shí)，可調(diào)整導(dǎo)線規(guī)格或調(diào)整線段數(shù)及每段匝數(shù)的分配，當(dāng)超過(guò)規(guī)定值過(guò)大時(shí)，則需要變更鐵心柱直徑。9計(jì)算短路機(jī)械力及導(dǎo)線應(yīng)力，當(dāng)超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)調(diào)整安匝分布或加大導(dǎo)線截面積。10計(jì)算空載性能及變壓器總損耗、計(jì)算油溫升，當(dāng)油溫升過(guò)高或過(guò)低時(shí)，應(yīng)調(diào)整冷卻裝置的

35、數(shù)目。11計(jì)算變壓器重量。1.5 本設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量方向發(fā)展及社會(huì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷變化，對(duì)變壓器的電磁性能指標(biāo)要求也越來(lái)也高，尺寸要求也越來(lái)越重要。本文第一章比較全面的闡述了變壓器制造工業(yè)的背景與意義，變壓器的運(yùn)行及發(fā)展動(dòng)向，變壓器的結(jié)構(gòu)及分類，變壓器計(jì)算的一般程序。本文第二章是最重要的一章，通過(guò)大量工廠的實(shí)際設(shè)計(jì)方法，與大量經(jīng)驗(yàn)公式，著重對(duì)變壓器電磁進(jìn)行計(jì)算與優(yōu)化設(shè)計(jì)。完成以下內(nèi)容：鐵心的選擇及幾何尺寸計(jì)算。變壓器線圈選材、型號(hào)選擇、高度確定、電壓電流計(jì)算及線圈幾何尺寸計(jì)算。短路阻抗計(jì)算。負(fù)載損（耗繞組的導(dǎo)線電阻損耗，繞組附加損耗，繞組引線損耗）。變壓器溫升計(jì)

36、算。變壓器重量計(jì)算（總油量、器身重量、油箱重量、附件重量、運(yùn)輸重量計(jì)算）。第2章 變壓器電磁計(jì)算2.1 性能參數(shù)型號(hào)：S10 200/6.3額定電壓比：6.325% / 0.4kV容量：200 kVA聯(lián)結(jié)組別：Yyn0短路阻抗：4.0 % 阻抗偏差：-5 +5%空載損耗：P0 0.48kW空載電流：I0 1.5%負(fù)載損耗：Pk 2.73kW溫升： 頂層油：55K 繞組平均：65K 鐵心及金屬件：80K冷卻方式：ONAN頻率：50Hz2.2 變壓器鐵心的計(jì)算鐵心5選用30ZH120冷軋硅鋼片，全斜接縫，疊片系數(shù)k0=0.97，鐵心型式：三相三柱式。2.2.1 鐵心直徑計(jì)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得鐵心直徑

37、取 D=160查表2得鐵心柱凈截面=180.13cm 三相角質(zhì)量44.12kg2.2.2 鐵心質(zhì)量計(jì)算鐵心柱質(zhì)量： 鐵軛質(zhì)量：為硅鋼片密度，冷軋硅鋼片=7.65鐵心總質(zhì)量：=+G=370.78.1kg2.2.3 鐵心磁通、磁密計(jì)算根據(jù)繞組匝數(shù)計(jì)算可知：ez=7.219V/匝則磁密：磁通：2.2.4 空載損耗令鐵心柱和鐵軛級(jí)數(shù)相同，取硅鋼片30ZH120W式中 為硅鋼片單位損耗（）；為空載損耗附加系數(shù)?？蛰d損耗P0 0.48kW ，符合標(biāo)準(zhǔn)。2.2.5 空載電流有功分量：式中為空載損耗（W）；為變壓器額定容量（kVA）。無(wú)功分量：空載電流：由于無(wú)功分量與磁通相位相同，而有功分量與磁通成角，故總的

38、空載電流為：因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)空載電流I0 1.5%，所以符合標(biāo)準(zhǔn)，合格。2.3 繞組計(jì)算 繞組導(dǎo)線選用銅線。繞組型式：高壓繞組采用雙層層式，低壓繞組采用雙螺旋式。2.3.1 繞組電流、電壓計(jì)算高壓線電流：低壓線電流：高、低壓相電流： 高壓側(cè)線電壓：高壓側(cè)相電壓：低壓側(cè)相電壓：2.3.2 低壓匝數(shù)確定初選磁通密度：每匝電壓：在f=50Hz條件下 低壓繞組匝數(shù)： 取每匝電勢(shì)確定值：磁通密度：2.3.3 高壓匝數(shù)確定高壓繞組為最大分接電壓匝數(shù) 2.3.4 高壓比校核表2-1 高壓線圈電壓比校核分接位置調(diào)壓范圍相電壓V匝數(shù)電壓比校核1+22.5%3655.25060.065%2+12.5%3646.15040

39、.210%302.5%36375020.209%412.5%36285000.330%522.5%3618.84980.400%非額定分接的允許偏差可比0.25%略大一些，但額定分接必須在允許偏差之內(nèi)。所求結(jié)果符合題意。2.3.5 繞組匝數(shù)的排列 導(dǎo)線截面積估算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值得： 標(biāo)準(zhǔn)線選擇高壓繞阻導(dǎo)線6：紙包扁導(dǎo)線 低壓繞阻導(dǎo)線：紙包扁導(dǎo)線 低壓繞組軸向并繞2根，幅向并繞2根 導(dǎo)線電流密度準(zhǔn)確計(jì)算 電抗估算高度4 每層匝數(shù) 取=66匝 取=13匝式中：繞組總層數(shù) 取=8層 取表2-2高壓繞組排列層號(hào)12345678每層匝數(shù)6666666666666644 低壓繞組分3層，第一、二層每層13匝，

40、第三層6匝。2.4 繞組軸向高度計(jì)算 式中：低壓繞組軸向高度：高壓繞組軸向高度：由高低壓繞組軸向高度知道：窗高 H0=3762.4.1 繞組輻向尺寸計(jì)算 繞組輻向尺寸計(jì)算公式6：式中：2.4.2 低壓側(cè)繞組輻向尺寸計(jì)算低壓繞組層間最大工作電壓為：則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得：層間選用2張0.12mm厚的電纜紙，選用一層4mm厚油道低壓繞組輻向尺寸：油道左側(cè)繞組厚度： 油道右側(cè)繞組厚度： 2.4.3 高壓側(cè)繞組輻向計(jì)算高壓繞組層間最大工作電壓為：則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得：層間選用3張0.12mm厚的電纜紙，選用一層4mm厚油道油道左側(cè)繞組輻向尺寸為： 油道左側(cè)繞組輻向尺寸為： 2.4.4 繞組絕緣半徑計(jì)算圖2-1 三相雙繞

41、組變壓器一相繞組的縱斷面繞組絕緣半徑計(jì)算公式：如圖2-1 三相雙繞組變壓器一相繞組的縱斷面式中：繞組絕緣半徑：得到兩鐵心柱中心距：2.5 短路阻抗計(jì)算2.5.1 電阻的平均電抗高度2.5.2 漏磁總寬度式中：2.5.3 漏磁空道總面積其中：2.5.4 求洛式系數(shù)經(jīng)查表得 ：2.5.5 求短路阻抗的電抗分量式中：2.5.6 求阻抗的電阻分量其中：2.5.7 求短路阻抗百分值滿足規(guī)定 負(fù)載損耗2.6.1 繞組導(dǎo)線的電阻損耗 高低壓線圈匝長(zhǎng) 高壓線圈匝長(zhǎng)：低壓線圈匝長(zhǎng)：平均高低壓繞組線圈高壓繞組線圈平均匝長(zhǎng)：低壓繞組線圈平均匝長(zhǎng)： 75由公式其中：得：高壓每相繞組直流電阻：低壓每相繞組直流電阻： 繞

42、組導(dǎo)線質(zhì)量計(jì)算.1 裸導(dǎo)線質(zhì)量計(jì)算 由公式 其中 得：高壓裸導(dǎo)線質(zhì)量：低壓裸導(dǎo)線質(zhì)量：.2 由繞組絕緣紙占裸導(dǎo)線的百分?jǐn)?shù)計(jì)算公式： 得：高壓繞組絕緣紙占裸導(dǎo)線的百分?jǐn)?shù)：壓繞組絕緣紙占裸導(dǎo)線的百分?jǐn)?shù)：則：高壓帶絕緣導(dǎo)線質(zhì)量：低壓帶絕緣導(dǎo)線質(zhì)量： 繞組75下的直流電阻總損耗計(jì)算由繞組75下的直流電阻損耗公式:得：高壓繞組的直流電阻損耗：低壓繞組的直流電阻損耗：電阻總損耗：2.6.2 繞組附加損耗式中：2.6.3 引線損耗式中：2.6.4 負(fù)載總損耗負(fù)載損耗,符合要求2.6.5 繞組漏磁分布圖圖2-3 繞組漏磁分布圖 其中，HV為高壓繞組漏磁，LV為低壓繞組漏磁。2.7 溫升計(jì)算2.7.1 繞組溫升

43、計(jì)算 高出油溫的繞組溫升計(jì)算2.7.1高壓繞組截面積：低壓繞組截面積：.2 85高壓繞組表面單位熱負(fù)荷：低壓繞組表面單位熱負(fù)荷：2.7.1高壓繞組表面對(duì)油溫升：壓繞組表面對(duì)油溫升：2.7.1a 由于高壓側(cè)兩層之間絕緣總厚度為：則高壓繞組絕緣修正值為：b 由于低壓側(cè)兩層之間絕緣總厚度為：則低壓繞組絕緣修正值為：.5 繞組層數(shù)高壓繞組層數(shù)修正值：低壓繞組層數(shù)修正值：2.7.1高繞組對(duì)油平均溫升：低繞組對(duì)油平均溫升： 油對(duì)空氣平均溫升計(jì)算油箱采用鐘罩式拱頂型，外加五片中心距625mm的片式散熱器，冷卻方式為：ONAN.1 油箱的高:油箱的長(zhǎng)：油箱的寬：.2 a 箱蓋面積：b 箱壁面積：c 散熱器有效

44、散熱面積：由經(jīng)驗(yàn)得： 則散熱器有效散熱面積：d 總有效散熱面積：.3 85式中：.4 .5 高壓繞組對(duì)空氣平均升溫：壓繞組對(duì)空氣平均升溫：均符合要求。.6 符合要求。2.7.2 鐵心升溫計(jì)算 鐵心內(nèi)部對(duì)表面溫升的計(jì)算根據(jù)Bc=1.6679T, 查表6得: 根據(jù)D=160mm ,最大片寬 B=15.9cm鐵心疊片總厚度 b=14.7cm鐵心內(nèi)部對(duì)表面溫升: 鐵心表面對(duì)油溫升計(jì)算鐵心表面單位面積重量：鐵心表面單位負(fù)荷：鐵心表面對(duì)油溫升： 鐵心內(nèi)部對(duì)有的最大溫升 鐵心溫升符合要求。2.8 變壓器總質(zhì)量計(jì)算2.8.1 油箱質(zhì)量a 油蓋質(zhì)量：式中：b箱底質(zhì)量：式中：c箱壁質(zhì)量：式中：d 油箱總質(zhì)量：2.

45、8.2 附件質(zhì)量a 散熱器質(zhì)量:b 儲(chǔ)油柜質(zhì)量： 選用250500儲(chǔ)油柜，查表得儲(chǔ)油柜質(zhì)量： c 散熱器電動(dòng)機(jī)質(zhì)量:d 小車質(zhì)量：附件總質(zhì)量：2.6.3 變壓器總質(zhì)量本章小結(jié)本章變壓器理論計(jì)算包括七個(gè)內(nèi)容：基本性能參數(shù)、鐵心計(jì)算、繞組計(jì)算、短路阻抗計(jì)算、負(fù)載損耗、溫升、變壓器重量計(jì)算。本次設(shè)計(jì)為三相三柱式鐵心，繞組部分選用雙繞組，短路阻抗經(jīng)過(guò)計(jì)算為3.92%,設(shè)計(jì)要求為4.0%在可允許的范圍能，符合設(shè)計(jì)要求。負(fù)載損耗通過(guò)計(jì)算為2713.21W，設(shè)計(jì)要求為2730W，符合要求。變壓器運(yùn)行時(shí)，鐵心，繞組和鋼結(jié)構(gòu)件中均要產(chǎn)生損耗。這些損耗將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃堪l(fā)散于周圍介質(zhì)中，從而引起變壓器發(fā)熱和溫度升高，所

46、以要進(jìn)行溫升計(jì)算。本篇文章采用冷卻措施為油浸自冷。變壓器質(zhì)量計(jì)算的目的主要是為了計(jì)算變壓器各部分的材料消耗量以及整臺(tái)變壓器的制造成本。經(jīng)過(guò)計(jì)算變壓器的總質(zhì)量為：482.12。結(jié)論在掌握了電力變壓器電磁計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，本文完成了一臺(tái)S10200/6.3電力變壓器的電磁計(jì)算。得到如下結(jié)論：1、本文完成的變壓器鐵芯計(jì)算，變壓器線圈材料、型號(hào)選擇、高度確定、電壓電流計(jì)算及線圈計(jì)算，短路阻抗計(jì)算，線圈損耗、引線損耗、雜散損耗、負(fù)載損耗計(jì)算，變壓器溫升計(jì)算，變壓器總油量、總重量、運(yùn)輸重量計(jì)算等內(nèi)容均滿足任務(wù)書,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和使用部門的要求。本文變壓器電磁的計(jì)算結(jié)果分析如下：經(jīng)第二章計(jì)算得

47、變壓器短路阻抗為3.92%，任務(wù)書要求短路阻抗為4.0 %，阻抗偏差為-5 +5%，經(jīng)對(duì)比完全符合要求；經(jīng)計(jì)算變壓器空載電流為1.126%，任務(wù)書要求空載電流I0 1.5%，符合要求；計(jì)算變壓器負(fù)載損耗為2713.21W,任務(wù)書要求負(fù)載損耗Pk 2.73kW，經(jīng)比較完全符合要求。綜上本文的計(jì)算結(jié)果還是很準(zhǔn)確的，基本均達(dá)到了任務(wù)要求。2、由于時(shí)間限制，本文的計(jì)算結(jié)果沒(méi)涉及變壓器的成本核算，沒(méi)有設(shè)計(jì)多種方案進(jìn)行比較，以后可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化。致謝本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)教師趙大偉老師悉心指導(dǎo)下完成的，趙老師敏銳的學(xué)術(shù)思想、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和兢兢業(yè)業(yè)的精神，給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺。在論文期間趙老

48、師提出了很多寶貴意見(jiàn)，為論文的撰寫和修改提供了具體的指導(dǎo)和幫助。在此對(duì)趙我衷心的感謝我的父母及姐姐，他們?cè)谖业膶W(xué)業(yè)上一直支持鼓勵(lì)著我，他們是我學(xué)習(xí)下去的源泉和動(dòng)力。感謝哈理工大學(xué)、電氣工程及其自動(dòng)化系的全體老師及08級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化系的全體同學(xué)們。感謝趙大偉老師在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)中提供的幫助。感謝421寢的同學(xué)在生活上的幫助，因?yàn)樗麄?，我的大學(xué)生活才多姿多彩。參考文獻(xiàn)1. 孫林，王夢(mèng)云 我國(guó)電力變壓器發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 電力設(shè)備期刊, 2003：15232. 劉傳彝電力變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算方法與實(shí)踐遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002：1221403. 21世紀(jì)初我國(guó)電力變壓器技術(shù)發(fā)展展望 高興耀 2000：1

49、4. 路長(zhǎng)柏，郭振巖電力變壓器理論與計(jì)算遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2007：35405. 潘淑萍 張曉玲 電力變壓器鐵心柱截面的優(yōu)化設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 2006：51596. 電力變壓器手冊(cè) 編寫組.電力變壓器手冊(cè).沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1990：3383407. 梶井信一 500千伏主變壓器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和損耗降低效果 OHM電氣雜志 1982：11128. Meek,J.M.,J.D.Craggs, Electrical Breakdown of Gases,John Wiley & Sons,1978：12229. 賀以燕. 變壓器工程技術(shù). 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000:9311010.

50、 Bengtsson C. Status and trends in transformer monitoring. IEEE Trans.Power Deliv. 1996 , 11(3) :13791384.11. Linden W. Pierce, Member, transformer design and application considerations for non-sinusoidal load currents . IEEE 1998：111512. 馬紅霞，李紹強(qiáng)，馬 敏 電力變壓器運(yùn)行維護(hù)的方法探究 應(yīng)用技術(shù)期刊 2011:7375附錄A 參考文獻(xiàn)英文原文附錄B 參考

51、文獻(xiàn)中文譯文研究直流變壓器內(nèi)部陡峭浪涌傳播的高壓繞組三相分布式模型摘要一個(gè)三階段的分布常數(shù)模型變壓器的高壓繞組?？紤]引入一些相線圈之間的相互耦合逼近。應(yīng)用Clarke變換10的建議模型，電壓和電流涌浪被一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算方法提供。以這種方式，模型可以用于設(shè)計(jì)單線圈匝數(shù)之間的和繞組和鐵芯之間的絕緣。應(yīng)用該方法得到的數(shù)值結(jié)果與其他作家所取得的成果比較，證實(shí)了該模型的有效性。此外，由進(jìn)一步的結(jié)果得到：被建議的方法還能夠發(fā)現(xiàn)電壓和電流波形不對(duì)稱故障。關(guān)鍵詞 電力變壓器保護(hù)；電力變壓器絕緣；時(shí)域分析；變壓器繞組1 引言磁場(chǎng)繞組瞬變的基礎(chǔ)性工作由瓦格納在1915年完成。他將整個(gè)現(xiàn)象分為三個(gè)時(shí)段：一段時(shí)間的

52、初始電壓分布，自由振蕩期間，pseudofinal分布。然而，他沒(méi)有考慮電感匝間的相互影響。這種效應(yīng)被布魯姆和Boyajian考慮2。其他的方法被海勒、Veverka和abetti實(shí)施。在20世紀(jì)50年代中期，一種方法由Abetti等提交，為了在帶有二次短路的初級(jí)繞組中決定固有頻率和波形（無(wú)鐵芯）。Rdenberg對(duì)瞬態(tài)和暫態(tài)的波形進(jìn)行了深入的分析在線圈和變壓器中。在1940年，他推出了“亞臨界”和“超臨界”諧波的基本概念。此外，他在不同類型的繞組中計(jì)算了變壓器和波速的固有頻率。 比尤利從正在傳播的波沿著浪涌繞組的觀點(diǎn)調(diào)查瞬變波形狀態(tài)：完整的解決方案，在單相變壓器中現(xiàn)象的完整解決方案被發(fā)現(xiàn)即分

53、離和又中性接地。1978年，三木等證實(shí)和解釋了在脈沖繞組響應(yīng)下鐵芯起到的作用是微不足道的。在最近的一些研究中，三相變壓器的研究正發(fā)展成為用單相等效變壓器。然而，以上文獻(xiàn)中沒(méi)有在一篇中，不同相之間的分布式相互耦合被考慮。變壓器的響應(yīng)分析受到一個(gè)印象深刻的浪涌電壓，考慮到所涉及的頻率，準(zhǔn)TEM方法，以及在一般情況下的分布常數(shù)模型。通過(guò)兩個(gè)三相互相耦合等效線路代替高壓繞組和低電壓（LV）的線路，進(jìn)行全面分析。該模型的集成，可以在時(shí)域進(jìn)行或在頻域進(jìn)行。在第一種情況下，狀態(tài)方程的方法通常被采用，連同使用拉普拉斯變換。這種類型分析的優(yōu)點(diǎn)是有很詳細(xì)研究變壓器高頻電磁短暫的可能性（即在故障當(dāng)中）。在第二種情況

54、下，優(yōu)勢(shì)源自考慮到一些模型參數(shù)的固有頻率的可能性。作者運(yùn)用頻域telegraphists方程，而論文考慮到基于修正的麥克斯韋方程組的全頻損失。此外，15代表一個(gè)時(shí)域仿真的瞬態(tài)電壓互感器，其中有很多曲折的電壓變壓器數(shù)值方法。另一種類型的分析，基于載體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合，被Gustavsen和Semlyen提出。這種方法也是有效的，當(dāng)頻率響應(yīng)顯示一個(gè)或多個(gè)共振時(shí)，因?yàn)樗ǔ０殡S變壓器產(chǎn)生，因?yàn)樗籖denberg和degeneff所展示。在本文中，一個(gè)對(duì)于相與相之間帶有分布式互感的變壓器高壓繞組的三相的分布常數(shù)模型被提出。聯(lián)軸器是局部的：事實(shí)上，只有一些互感被考慮，因?yàn)樗唤忉屧诘诙?jié)的細(xì)節(jié)。這種模式

55、能夠計(jì)算在浪涌電壓施加之后被強(qiáng)加在繞組中的電壓和電流波形。介紹了一些必要的簡(jiǎn)化，以便在繞組的項(xiàng)目階段定義一個(gè)三相模型。去除這些簡(jiǎn)化是作者的目的之一，更詳細(xì)的模型將在未來(lái)的工作中被提出。本文安排如下。在第二節(jié)中，相互耦合的三相模型。在第三節(jié)中，相關(guān)的雙曲型方程被推倒，和通過(guò)Clarke變換分析模型的復(fù)雜性被減少。在第四節(jié)中，電壓和電流波行被不同的浪涌實(shí)施的數(shù)值方法提供。首先，被得到的結(jié)果與文獻(xiàn)資料比較，以確認(rèn)該模型的有效性，然后一些進(jìn)一步的模擬被實(shí)施，從模擬結(jié)果中一些意見(jiàn)被提出。2 三相模型一種簡(jiǎn)單的變壓器被認(rèn)為是：繞組是同心，單層由光盤線圈構(gòu)成。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假設(shè)每相分為N匝，由一個(gè)線圈構(gòu)成。每

56、匝線圈對(duì)應(yīng)一個(gè)基本部分那部分的理論長(zhǎng)度是DX，其中x是縱向空間橫坐標(biāo);；理論長(zhǎng)度將被離散空間取代，使下面的關(guān)系進(jìn)行了驗(yàn)證： 其中是目前波形中最短波長(zhǎng)，是每匝繞組的總長(zhǎng)。此外，繞組被認(rèn)為是是統(tǒng)一的，因此，相同的參數(shù)能夠被用于每個(gè)基本部分。單線圈匝數(shù)之間和繞組和鐵芯之間的絕緣在第一瞬間遭受最高的電磁應(yīng)力在電壓和電流波形應(yīng)用高壓端子涌浪之后。在這個(gè)階段，低壓繞組不會(huì)受到此現(xiàn)象的影響，因?yàn)閺母邏簜?cè)到低壓側(cè)不可避免的傳播延遲。因此，在這個(gè)區(qū)間，根據(jù)先前在文獻(xiàn)中的研究，低壓繞組存在可以被忽略，考慮這個(gè)研究變壓器是一個(gè)代表在高壓繞組唄描述的圖中。 在這幅圖中，一些分布式電感展示了：互感代表了每相基本部分和其

57、它相的基本部分之間的耦合?；ジ写砹嗣肯嗖糠值拇篷詈?。圖1（B）完整模型的每相分布參數(shù)被展示：這種模式是不容易處理，以便進(jìn)一步簡(jiǎn)化是必要的。在電動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)中，在高頻率變壓器工作中，浪涌電壓被施加到高壓繞組當(dāng)中之后在第一瞬間磁芯不允許一個(gè)重要的磁通量滲透。為了證明這一說(shuō)法，讓我們考慮圖2，其中在一些被用于制造變壓器鐵心的通用的電磁材料中磁通量厚度的頻率依賴性被展示。對(duì)于比幾千赫茲更高的頻率厚度幾乎為零。這方面的考慮允許我們將磁芯作為參考點(diǎn)對(duì)于在相當(dāng)于階梯的網(wǎng)絡(luò)中的電壓測(cè)量。此外，磁性參數(shù)將能夠被計(jì)算沒(méi)有考慮在磁芯中結(jié)束的通量管。相與相之間的分布式磁耦合將被部分考慮，為了獲得一個(gè)很容易處理，而不是復(fù)

58、雜的運(yùn)行的模型：特別是，在帶有相同橫坐標(biāo)X的轉(zhuǎn)子之間只有互感將被考慮。這種選擇在波形的計(jì)算中引出了一些錯(cuò)誤，但是是必要的對(duì)于一個(gè)首次逼近模型。值得注意的是，在不同的基本部分之間的互感將引入分析模型，由于其不對(duì)稱并發(fā)癥。作為又一種方法忽略這些數(shù)量將是可能的；然而，在這項(xiàng)工作中作者決定考慮一個(gè)等效分布電感。顯示在圖所代表的基本部分 1（B）。模型的進(jìn)一步發(fā)展將需要考慮互感M的準(zhǔn)確值。圖2器磁芯常用的磁性材料通量穿透厚度的頻率依賴匝數(shù)之間以及匝數(shù)與地面之間的損失有關(guān)參數(shù)gdx和Gdx分別可以去除，因?yàn)檫@種近似引入的誤差可以忽略不計(jì)。最后，讓我們考慮分布參數(shù)Rdx和Ldx。本文提出的一個(gè)在時(shí)域開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)研究中，其頻率依賴進(jìn)行許多分析并完成。因此，在與其他工作論文中所做的東西的類比，并不考慮頻率依賴，參數(shù)值是頻率范圍50赫茲到1兆赫茲的范圍內(nèi)的平均值。考慮變壓器的特點(diǎn)和計(jì)算分布參數(shù)的數(shù)值報(bào)告在附錄A。考慮到以前所有的假設(shè)和假設(shè)，初級(jí)三個(gè)階段的細(xì)胞模型結(jié)果顯示在圖3。3 模型分析方程分析方程是利用電路表示基于受控發(fā)電機(jī)（圖4初級(jí)階段的細(xì)胞）和應(yīng)用基爾霍夫法律他們的微分形式。結(jié)果是下面的系統(tǒng)（見(jiàn)（2）在頁(yè)面底部）。（2）區(qū)分縱向第二變量，它是從中，考慮到從第一和第三（2）它是從而得到這同