3.4 变压器
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变压器截面积对照表计算方法:(1)变压器硅钢片截面:3.2cm*3.4cm*0.9=9.792cm^2(2)根据硅钢片横截面计算变压器功率:P=s/K^2=(9.79/1.25)^2=61.34W(取60W)(3)根据横截面计算,每伏匝数:w=4.5*10^5/BMS=4.5*10^5/(10000*9.79)=4.6匝/v (4)一次线圈匝数:220*4.6=1012圈(5)一次线圈电流:60W/220V=0.273a(6)一次线圈直径:D=0.715,0.273=0.37(mm)(7)二次线圈匝数:2*(51*4.6*1.03)=2*242(圈)(1.03为降压,双级51V=2*242圈)(8)二次线圈电流=60A/(592 V)(9)二次线径D=0.715根数0.59=0.55(mm)对于E型芯,中间舌片用作计算舌片的宽度。
计算公式:输出功率:P2=UI考虑到变压器损耗,一次功率为:P1=P2/η(其中η=0.7-0.9,通常取较大值)每伏匝数的计算公式为:n(每伏匝数)=4.5×10(五次方)/b×s(b=硅钢片的磁导率,一般在8000~12000高斯之间,如果要选择数值较大的优质硅钢片,应选择较小的值。
如果硅钢片的质量可以选择为10000高斯,可以简化为:N=45/秒在计算二次绕组匝数时,应考虑变压器的漏感和导体的铜损耗,绕组裕度应增加5%。
主数据库没有余量。
根据电流计算线径:I=P/u(I=a,P=w,u=V)选择每平方毫米导线直径≈2.5-2.6a。
E形铁芯以中间舌为计算舌宽的。
计算公式:输出功率:P2=UI 考虑到变压器的损耗,初级功率:P1=P2/η(其中η=0.7~0.9,一般功率大的取大值)每伏匝数计算公式:N(每伏匝数)=4.5×10(的5次方)/B×S(B=硅钢片导磁率,一般在8000~12000高斯,好的硅钢片选大值,反之取小值。
油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T 6451--20211围本标准规定了额定容量为30 kVA及以上,电压等级为6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV和500 kV三相及500 kV单相油浸式电力变压器的性能参数,技术要求,测试工程及标志、起吊、安装、运输和贮存。
本标准适用于电压等级为6 kV,--500 kV、额定容量为30 kVA及以上、额定频率为50 Hz 的油浸式电力变压器.2规性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
但凡注日期的引用文件,其随后所有的修改单〔不包括订正的容〕或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
但凡不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 1094.1 电力变压器第1局部:总那么(GB 1094.1--1996,eqv IEC 60076-1:1993)GB 1094.2 电力变压器第2局部:温升(GB 1094.2--1996,eqv IEC 60076-2,1993)GB 1094.3电力变压器第3局部:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(GB 1094.3--2003,IEC 60076-3:2000,MOD)GB 1094.5 电力变压器第5局部:承受短路的能力(GB 1094. 5--2003,IEC 60076-5:2000,MOD)GB/T 2900.15--1997 电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器(neq IEC50(421):1990;IEC50(321),1986)GB/T 15164油浸式电力变压器负载导那么(GB/T 15164--1994,idt IEC 60354:1991)/T 10088--2004 6 kV—-500 kV级电力变压器声级3术语和定义GB 1094.1和GB/T2900.15中确立的术语和定义适用于本标准.4 6kV、10 kV电压等级4.1性能参数4.1.1额定容量、电压组合、分接围、联结组标号、空载损耗、负载损耗、空载电流及短路阻抗应符合表1~表3的规定。
油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T 6451--20081范围本标准规定了额定容量为30 kV A及以上,电压等级为6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV和500 kV三相及500 kV单相油浸式电力变压器的性能参数,技术要求,测试项目及标志、起吊、安装、运输和贮存。
本标准适用于电压等级为6 kV,--500 kV、额定容量为30 kV A及以上、额定频率为50 Hz 的油浸式电力变压器.2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 1094.1 电力变压器第1部分:总则(GB 1094.1--1996,eqv IEC 60076-1:1993)GB 1094.2 电力变压器第2部分:温升(GB 1094.2--1996,eqv IEC 60076-2,1993)GB 1094.3电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(GB 1094.3--2003,IEC 60076-3:2000,MOD)GB 1094.5 电力变压器第5部分:承受短路的能力(GB 1094. 5--2003,IEC 60076-5:2000,MOD)GB/T 2900.15--1997 电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器(neq IEC50(421):1990;IEC50(321),1986)GB/T 15164油浸式电力变压器负载导则(GB/T 15164--1994,idt IEC 60354:1991)JB/T 10088--2004 6 kV—-500 kV级电力变压器声级3术语和定义GB 1094.1和GB/T2900.15中确立的术语和定义适用于本标准.4 6kV、10 kV电压等级4.1性能参数4.1.1额定容量、电压组合、分接范围、联结组标号、空载损耗、负载损耗、空载电流及短路阻抗应符合表1~表3的规定。
附件1 技术规范1 应遵循的主要现行标准GB1094 《电力变压器》GB/T6451 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》GB/T16274 《油浸式电力变压器技术参数和要求500kV级》GB311.1 《高压输变电设备的绝缘配合》GB/T16434 《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T15164 《油浸式电力变压器负载导则》GB763 《交流高压电器在长期工作时的发热》GB2900 《电工名词术语》GB5273 《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB2536 《变压器油》GB7328 《变压器和电抗器的声级测定》GB7449 《电力变压器和电抗器的雷电冲击试验和操作冲击试验导则》GB156 《标准电压》GB191 《包装贮运标志》GB50229 《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB5027 《电力设备典型消防规程》GB4109 《交流电压高于1000V的套管通用技术条件》GB10237 《电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙》国家电力公司“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”本合同设备应在以上所列出的适用的标准及规程之下设计、制造和试验。
上述标准或规程与合同文件有矛盾的地方,以合同文件为准,如果在上述标准或规程之间存在矛盾,而在合同文件中并未明确规定,则应以对合同设备更严格的、或经买方批准的标准或规程为准。
2 环境条件2.1 设备安装地点中电投西宁电厂2.2 电厂海拨高度 2500米2.3 本工程位于湟中县城鲁沙尔镇西北方向川道内,距湟中县气象站约10km,常规气象条件采用湟中县气象站资料。
湟中气象站位于湟中县城,北纬36°31′,东经101°34′,海拔高度2667.5m。
湟中气象站根据近30年资料统计,求得各气象要素值如下表:项目单位数值发生日期平均气压hPa737.7平均气温℃ 3.7最热月平均气温℃14.6最冷月平均气温℃-8.9极端最高气温℃33.42000.7.24极端最低气温℃-31.71975.12.14平均水汽压hPa 5.7平均相对湿度%61最小相对湿度%0年平均降水量mm537.8最大一日降水量mm58.21992.8.5年平均蒸发量mm1245.6平均风速m/s 1.5最大风速m/s20.01989.1.25最大积雪深度cm231972.11最大冻土深度cm1251977.3平均雷暴日数d42.1平均沙尘暴日数d0.5平均大风日数d13.32)雪压:五十年一遇最大积雪深度为25.8cm,相应雪压为0.33kN/m2。
第三章变压器3.1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同?在分析变压器时怎样反映其作用?它们各由什么磁动势产生?[答案]3.2 变压器的R m、X m各代表什么物理意义?磁路饱和与否对R m、X m有什么影响?为什么要求X m大、R m小?[答案]3.3 变压器额定电压为220/110V,如不慎将低压侧误接到220V电源后,将会发生什么现象?[答案]3.4 变压器二次侧接电阻、电感和电容性负载时,从一次侧输入的无功功率有何不同?为什么?[答案]3.5 变压器的其它条件不变,在下列情况下, X1σ, X m各有什么变化?(1) 一次、二次绕组匝数变化±10%;(2) 外施电压变化±10%;(3) 频率变化±10%。
[答案]3.6 变压器的短路阻抗Z k、R k、X k的数值,在短路试验和负载运行两种情况下是否相等?励磁阻抗Z m、R m、X m的数值在空载试验和负载运行两种情况下是否相等?[答案]3.7 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成铁损耗?为什么短路损耗可以近似地看成铜损耗?负载时,变压器真正的铁损耗和铜损耗分别与空载损耗、短路损耗有无差别?为什么?[答案]3.8 当负载电流保持不变,变压器的电压变化率将如何随着负载的功率因数而变化?[答案]3.9 两台完全相同的单相变压器,一次侧额定电压为220/110V ,已知折合到一次侧的参数为:一、二次侧漏抗的标么值Z1*=Z2*=0.025∠60ο,励磁电抗的标么值Z m*=20∠60ο,如图所示把两台变压器一次侧串联起来,接到440∠0οV的电源上,求下述三种情况一次侧电流的大小(用标么值表示)。
[答案]题3.9图(1)端点1和3 相连,2和4相连;(2)端点1和4 相连,2和3相连;(3)第Ⅰ台变压器二次侧开路,第Ⅱ台变压器二次侧短路。
3.10 三相变压器变比和线电压比有什么区别?折算时用前者还是后者?[答案]3.11 Yd接法的三相变压器,一次侧加额定电压空载运行,此时将二次侧的三角打开一角,测量开口处的电压,再将三角闭合测量电流,试问当此三相变压器是三相变压器或三相心式变压器时,所测得的数值有无不同?为什么?[答案]3.12 变压器并联运行的最理想情况有哪些?如何达到最理想的情况?[答案]3.13 在三相变压器中,零序电流和零序磁通与三次谐波电流和3次谐波磁通有什么相同点和不同点?[答案]3.14 为什么三相变压器组不宜采用Yyn联结,而三相心式变压器又可采用Yyn 联结?[答案]3.15 Yy连接的变压器,一次侧接对称三相电压,二次侧二线对接短路,如图所示。
第三章 变压器3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么?3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心?3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么?3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?3.6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的?*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响?在类变压器*k Z 的范围如何?3.7 为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?3.8 试说明磁动势平衡的概念及其在分析变压器中的作用?3.9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么?3.10 变压器的其它条件不变,仅将一、二次绕组匝数变化%10±,对σ1X ,m X 的影响怎样?如果仅将外施电压变化%10±,其影响怎样?如果仅将频率变化%10±,其影响又怎样?3.11 分析变压器有哪几种方法?它们之间有无联系?为什么?3.12 一台变压器,原设计的额定频率为50Hz ,现将它接到60Hz 的电网上运行,额定电压不变,试问对励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率等有何影响?3.13 一台额定频率为50Hz 的电力变压器,接到频率为60Hz 、电压为额定电压5/6倍的电网上运行,问此时变压器的空载电流、励磁电抗、漏电抗及铁耗等将如何变化?为什么?3.14 在变压器高压方和低压方分别加额定电压进行空载试验,所测得的铁耗是否一样?计算出来的励磁阻抗有何差别?3.15 在分析变压器时,为何要进行折算?折算的条件是什么?如何进行具体折算?若用标么值时是否还需要折算?3.16 一台单相变压器,各物理量的正方向如图3.1所示,试求:(1)写出电动势和磁动势平衡方程式;(2)绘出1cos 2=ϕ时的相量图。
1、变压器的阻抗电压(现在标准上的叫法为:《短路阻抗》)标准值用百分数(标幺值)来表示。
不同的变压器,其标准值在变压器的国家标准上有明确的规定。
但在变压器制造时会产生误差。
其误差范围为:+7.5%到 -7.5%之间(以前是+-10%)。
如果你的变压器短路阻抗的标准值为4%,就按以前10%来计算,变压器阻抗范围在应3.6%-4.4%为合格产品。
并要把此数据打在变压器名牌上。
如果真像你所说,只有3.4%左右(一般小型配电变压器的标准值为4%或4.5%),可能是不合格产品,建议你们仔细查查。
2、变压器的短路阻抗与变压器的很多因素有关。
如变压器的容量、损耗、内部的线圈结构等等。
但一旦变压器制造完以后是不变的。
3、这个短路阻抗对使用者而言是很重要的技术指标。
如对供电系统的稳定性、对负载的供电质量、对变压器并联后的安全与可靠性等等都有关系。
4、变压器的短路阻抗,就是他自身的阻抗。
阻抗大了,变压器需要抵抗短路电流的倍数小了,相对而言抗短路能力强了,但变压器的外特性(伏安特性)软了(随变压器输出电流的增加,其输出电压--变压器端电压降了很厉害)。
反之,短路阻抗小了,变压器需要抵抗短路电流的倍数大了,要求变压器有较强的抗短路能力。
当然变压器的外特性好了。
5、另外短路阻抗还会影响变压器的制造成本。
他不是越大越好,也不是越小越好。
要综合考虑,所以在国家标准上有严格的规定。