电力：树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算--设计篇

变压器的设计计算方法变压器是电力系统中常用的电气设备，用来实现电能的传输和变换。

设计一个变压器需要考虑多种因素，包括预期的功率大小、电流密度、电压比、损耗和效率等。

下面将详细介绍变压器的设计计算方法。

1.确定设计参数：在设计变压器之前，需要明确需要满足的设计参数。

这包括输入和输出的电压、额定功率、频率等。

同时还需要了解电力系统的电压等级和标准，以确保变压器的设计符合系统要求。

2.计算变压器的额定功率：变压器的额定功率是指变压器能够输送的最大功率。

一般来说，额定功率可以通过下式计算得到：额定功率=输出电压×额定电流其中，额定电流可以通过下式计算得到：额定电流=额定功率/输入电压3.计算变压器的线圈匝数：线圈匝数的选择是决定变压器变比的重要因素。

通常情况下，变压器的线圈匝数比根据输入和输出电压的比例确定。

可以使用下式计算线圈匝数比：线圈匝数比=输入电压/输出电压4.确定变压器铁芯尺寸：变压器的铁芯尺寸是变压器的一个关键参数，直接影响变压器的功率和损耗。

选择合适的铁芯尺寸需要考虑到磁通密度、饱和磁感应强度和铁芯截面积等因素。

一般来说，可以使用下式计算铁芯截面积：铁芯截面积=额定功率/(线圈匝数×磁通密度×频率×磁通波动系数)5.计算变压器的损耗和效率：变压器的损耗和效率是设计中需要重点考虑的因素。

变压器的总损耗可以分为载流损耗和空载损耗两部分。

载流损耗是指变压器在额定电流下的功率损耗，可以通过下式计算得到：载流损耗=额定电流²×电阻总和空载损耗是指变压器在没有负载时的功率损耗，可以通过下式计算得到：空载损耗=铁芯损耗+线圈损耗其中，铁芯损耗可以通过下式计算得到：铁芯损耗=铁芯重量×铁芯材料的比热损耗系数线圈损耗可以通过下式计算得到：线圈损耗=线圈总重量×线圈材料的比热损耗系数变压器的效率可以通过下式计算得到：效率=(额定功率-损耗)/额定功率6.进一步优化设计：在上述基本设计计算完成之后，可以根据需要对变压器的设计进行进一步优化。

3 树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算本章以树脂浇注干式变压器SCB10-1000/10 的设计为例，详细列出了树脂浇注干式变压器的设计计算过程，以及每一步计算所涉及到的公式和原理。

该变压器具有以上所述的树脂浇注干变的各项优点，是树脂浇注干变设计的典型实例。

3.1 变压器设计计算的任务变压器设计计算的任务是使产品设计符合国家标准，或者用户在合同中提出的标准和要求。

在合同中通常包括以下一些技术规范：a. 变压器的型式：相数、绕组数、冷却方式、调压方式、耦合方式。

b. 额定容量，各绕组的容量，不同冷却方式下的容量。

c. 变压器额定电压、分接范围。

d. 额定频率。

e. 各绕组的首末端的绝缘水平。

f. 变压器的阻抗电压百分值。

g. 绕组结线方式及连接组标号。

h. 负载损耗、空载损耗、空载电流百分值。

i. 安装地点海拔高度。

此外，用户可能还有一些特殊参数。

变压器计算的任务，就是根据上述技术规范，按照国家标准，如《电力变压器》、《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》、《高压输变电设备的绝缘配合及高电压试验技术》和其它专业标准，确定变压器电磁负载，几何尺寸、电、热、机械方面的性能数据，以满足使用部门的要求。

对方案进行优化计算，在满足性能指标前提下，具有良好的工艺性和先进的经济指标。

3.2 变压器设计计算步骤以下主要针对电力变压器而言，特种变压器的计算基本与之相同，只需考虑特殊要求和自身特点即可。

1) 根据技术合同，结合国家标准及有关技术标准，决定变压器规格及相应的性能参数，如额定容量、额定电压、联结组别、短路损耗、负载损耗、空载损耗及空载电流等。

2) 确定硅钢片牌号及铁心结构形式，计算铁心柱直径，计算心柱和铁轭截面。

3) 根据硅钢片牌号，初选铁心柱中磁通密度，计算每匝电势。

4) 初选低压匝数，凑成整匝数，根据此匝数再重算铁心柱中的磁通密度及每匝电势、再算出高压绕组额定分接及其他各分接的匝数。

5) 根据变压器额定容量及电压等级，计算或从设计手册中选定变压器主、从绝缘结构。

干式电力变压器设计计算变压器基本关系：1）电压彼得与匝数比即：u1/u2=n1/n22）功率关系：p1=p2。

P1=p2+p3+p4.。

+pn，此为理想状态下即铁损和铜损都为零，但在实际中还要考虑变压器的效率问题。

就有p1=p2*n3）电流关系;iI1/i2=n2/n1变压器容量的确定I2*U2*/效率=P设计干式变压器要付个国标GB6450—86;GB8286—87;和GB10228—88的的技术要求和性能参数。

1.铁芯尺寸的选择Dz=Kd*sqrt Pz或者直接计算面积：S=sqrt p 根据变压器形式和的不同和用途的场合的不同还需要增加铁的面积，一般在1——1.25倍之间。

式中Dz——铁心直径（mm）Kd——经验系数，见表1Pz——变压器每住容量（KVA），三相双绕组变压器Pz=Pe/3；单相双绕组变压器Pz=Pe/2.(Pe——变压器额定容量)又有s=叠片系数*a*b经验系数Kd当求得铁心直径dz后可有表2直接查到铁芯净面积，宽度厚度等尺寸。

铁轭的截面积计算S轭=0.5*s（单相壳式）s轭=s（单相心式）当采用多级铁芯柱截面时s轭=（1.05——1.1）*sHy=s轭/kd*tHy——铁轭高度Kd——叠片系数T——铁芯厚度铁心柱窗告hc为绕组高加2倍的绕组顶端到铁轭的距离，并要考虑通风散热引出线方便一般请款单相变压器，铁芯外形尺寸的宽高比，约为0.75——0.85，三相变压器，约为1.30——1.45。

2.铁芯磁通密度和电流密度的选择一般高硅铁为1.2——1.4；中1——1.2；低0.7——1；差0.5——0.7磁通密度的选择见表3；电流密度的选择见表4干式变压器铁芯磁通密度选择表3电流密度选择有公式;S=I/J式中s——为导线截面积I——为绕组额定电流J——为电流密度一般情况下电流密度选3a为宜。

当绕组为平行绕制时选择小值，通风条件好时选择大值；容量小时选小值，容量大时选大值。

3.绕组匝数计算或者可以直接算出匝数N=10的四次方4.4*f*b*s; 为了使其更经济用铜量更少在上述公式的计算值的基础上减少百分之10——15的匝数；另有简化式n=45/b*s4.绕组铁芯重量三株贴心式：单相心式：单相壳式：4.绕组铜重计算式中：Gm——绕组铜重KGL——绕组平均匝长CMD——绕组平均直径CMQ——绕组导线面积CMW——绕组匝数由于考虑引出线和导线绝缘重量，一般上述结果还要再增加百分之5——10的重量。

干式变压器计算公式嘿，咱今天来聊聊干式变压器的计算公式这事儿。

你说这干式变压器，在咱们生活中的作用那可不小。

就拿我之前遇到的一个事儿来说吧，有个工厂新上马了一条生产线，电力供应成了大问题。

这时候，干式变压器就派上用场了，可怎么算出合适的参数，那可真得好好琢磨琢磨计算公式。

咱先来说说干式变压器的容量计算公式。

一般来说，容量（S）等于用电设备的总功率（P）除以功率因数（cosφ）再乘以同时系数（K）。

这就好比你有一堆水果要装篮子，总水果数量就是用电设备的总功率，篮子能装多少得看功率因数，而同时系数呢，就像是你一次能拿几个篮子，是不是还挺好理解？再说说电流的计算。

初级电流（I₁）等于容量（S）除以初级电压（U₁），次级电流（I₂）等于容量（S）除以次级电压（U₂）。

这就像水流通过管道，水的总量不变，管道粗细变了，水流速度也就跟着变。

还有个很关键的，就是阻抗电压的计算。

这阻抗电压（Uk）啊，一般是由变压器厂家给出的参数，要是没给，那可就有点麻烦啦，得通过试验或者一些复杂的方法来估算。

给您举个例子，假如一个工厂里的用电设备总功率是 1000 千瓦，功率因数是 0.8，同时系数是 0.7，初级电压是 10 千伏，次级电压是0.4 千伏。

那先算容量，S = 1000×0.7÷0.8 = 875 千伏安。

初级电流 I₁ = 875÷10 = 87.5 安，次级电流 I₂ = 875÷0.4 = 2187.5 安。

在实际运用这些计算公式的时候，可得小心谨慎。

数据的准确性那是至关重要的，稍微有点偏差，可能这变压器就不能好好工作啦。

而且，不同的应用场景，对变压器的要求也不一样。

比如说在一些对电压稳定性要求特别高的地方，那计算的时候就得把各种因素都考虑得更周全。

总之，干式变压器的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们掌握了要领，搞清楚每个参数的含义和相互关系，就能算出准确合适的数值，让变压器乖乖听话，为咱们的生产生活提供稳定可靠的电力支持。

树脂浇注干式变压器结构优化设计解析摘要: 现如今，随着我国科学技术的不断进步，干式配电变压器也取得了飞速发展。

当前市场中的变压器类型非常多，基于铁芯材质可分为硅钢片与非晶合金变压器；基于绝缘介质可分为环氧树脂与Nomex纸绝缘变压器；基于内部结构可分为包封式与非包封式；基于铁芯结构可分为立体式与平面式。

介绍了干式变压器基本结构与绝缘特性,根据基本特性分析了干式变压器内部绝缘在多重因素的影响下所发生老化的原因及分解过程,并对干式变压器常见的故障进行了分析,从而为变压器故障判定提供合理的依据｡关键词:干式变压器;老化故障;电气指标;绝缘结构0引言在发电厂等单位当中,针对干式变压器的应用往往占据到了比较高的比例,因此,作为电力行业配电系统工作人员来说,针对干式变压器实用原理进行了解,掌握其基本结构特征,熟悉干式变压器在应用过程中的常见故障,并能够在最短时间内对这些故障进行排除,便成为其必须要关注的重要课题｡1干式变压器结构及绝缘分析本文以采用H级绝缘的干式变压器为例,该种变压器的低压侧电压通常为400V､1200V､3450V等,而高压侧电压一般分为2种,即6kV､10kV｡额定容量范围一般为45~35000kVA｡绕组冷却方式为空气自然冷却,采用辐射式散热｡变压器主要由本体､低压保护箱､负荷､开关箱､电缆连接装置等构成｡变压器的本结构为柱形,具有较大的散热面积,最大程度地保证了散热效果｡其中,变压器的本体内部主要由三相的低压与高压绕组以及铁芯组成｡目前,电力系统大用户用干式变压器的铁芯和绕组均为外露式结构,相较于常见的配网变压器,最大区别在于绝缘方式(不采用液体绝缘)｡干式变压器使用寿命所受到的影响因子主要包含绝缘结构､电磁结构和结构紧固件的寿命｡能够对干式变压器使用年限起到决定性作用的是其基本绝缘结构,而因变压器内部绝缘问题导致的事故大约占全部事故的90%,常见的干式变压器主要分为两种绝缘手段:树脂浇注型绝缘与浸渍式非包封绝缘｡干式变压器使用寿命所受到的影响因子主要包含绝缘结构､电磁结构和结构紧固件的寿命｡而研究这种变压器的使用年限则主要从其模拟特性进行研究,本文对干式变压器绝缘材料进行分析｡显然,不同电压等级的干式变压器对应着不同的匝间绝缘厚度｡由于干式变压器低压绕组间存在支撑用撑条,因此,干式变压器能够具备较好的散热性,但是,与此同时也带来了易受潮的缺陷｡由于高压绕组匝间不存在联通气道,处于密闭状态,因此系统内热量只能以逐层散热的方式利用空气散热｡而这种散热方式如果遇到特殊环境, 散热不利的条件，将直接导致高温积累，进而使产品过早进入绝缘高温老化的失效模式。

第三章干式电力变压器绕组第一节型式1. 树脂浇注式干式变压器线圈型式高压线圈：采用多段圆筒式或箔式线圈（电流较大时）低压线圈：变压器容量：≤315kVA时，多层圆筒式线圈；变压器容量：≥400kVA时，箔式线圈；2. 浸渍式干式变压器线圈型式高压线圈：采用连续式线圈；低压线圈：变压器容量：≤315kVA时，多层圆筒式线圈；变压器容量：≥400kVA时，箔式线圈。

第二节导线材料导线种类有：漆包绕组线、玻璃丝包绕组线相应的国标：1玻璃丝包绕组线GB/T 7672.1-2008玻璃丝包绕组线第1部分：玻璃丝包铜扁绕组线一般规定GB/T 7672.2-2008玻璃丝包绕组线第2部分：130级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.3-2008玻璃丝包绕组线第3部分：155级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.4-2008玻璃丝包绕组线第4部分：180级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.5-2008玻璃丝包绕组线第5部分：200级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线GB/T 7672.6-2008玻璃丝包绕组线第6部分：玻璃丝包薄膜绕包铜扁线GB/T 7672.7-2008玻璃丝包绕组线第7部分：玻璃丝包云母绕包铜扁线（在考虑中）GB/T 7672.8-2008玻璃丝包绕组线第8部分：玻璃丝包薄膜绕包烧结铜扁线（在考虑中）GB/T 7672.9-2008玻璃丝包绕组线第9部分：聚酯纤维和玻璃丝包绕包铜扁线和漆包铜扁线（在考虑中）GB/T 7672.12-2008玻璃丝包绕组线第12部分：自粘性玻璃丝包绕包铜扁绕组线（在考虑中）GB/T 7672.21-2008玻璃丝包绕组线第21部分：玻璃丝包绕包铜圆绕组线一般规定GB/T 7672.22-2008玻璃丝包绕组线第22部分：155级浸漆玻璃丝包铜圆线和玻璃丝包漆包铜圆线GB/T 7672.23-2008玻璃丝包绕组线第23部分：180级浸漆玻璃丝包铜圆线和玻璃丝包漆包铜圆线线GB/T 7672.24-2008玻璃丝包绕组线第24部分：200级浸漆玻璃丝包铜圆线和玻璃丝包漆包铜铜圆线GB/T 7672.25-2008玻璃丝包绕组线第25部分：玻璃丝包薄膜绕包铜圆线（在考虑中）2漆包铜扁绕组线GB/T 7095.1-2008漆包铜扁绕组线第1部分：一般规定GB/T 7095.2-2008漆包铜扁绕组线第2部分：120级缩醛漆包铜扁线GB/T 7095.3-2008漆包铜扁绕组线第3部分：155级聚酯漆包铜扁线GB/T 7095.4-2008漆包铜扁绕组线第4部分：180级聚酯亚胺漆包铜扁线GB/T 7095.5-2008漆包铜扁绕组线第5部分：240级芳族聚酰亚胺漆包铜扁线GB/T 7095.6-2008漆包铜扁绕组线第6部分：200级聚酯或聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合漆包铜扁线GB/T 7095.7-2008漆包铜扁绕组线第7部分：130级聚酯漆包铜扁线3漆包圆绕组线GBT6109.1-2008 漆包圆绕组线第1部分：一般规定GBT6109.2-2008 漆包圆绕组线第2部分：155 级聚酯漆包铜圆线GBT6109.3-2008 漆包圆绕组线第3部分：120级缩醛漆包铜圆线GBT6109.4-2008 漆包圆绕组线第4部分：130级直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.5-2008 漆包圆绕组线第5部分：180级聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.6-2008 漆包圆绕组线第6部分：220级聚酰亚胺漆包铜圆线GBT6109.7-2008 漆包圆绕组线第7部分：130L级聚酯漆包铜圆线GBT6109.9-2008 漆包圆绕组线第9部分：130级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.10-2008 漆包圆绕组线第10部分：155级直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.11-2008 漆包圆绕组线第11部分：155级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.12-2008 漆包圆绕组线第12部分：180级聚酰胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.13-2008 漆包圆绕组线第13部分：180级直焊聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.14-2008 漆包圆绕组线第14部分：200级聚酰胺酰亚胺漆包铜圆线GBT6109.15-2008 漆包圆绕组线第15部分：130级自粘性直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.16-2008 漆包圆绕组线第16部分：155级自粘性直焊聚氨酯漆包铜圆线GBT6109.17-2008 漆包圆绕组线第17部分：180级自粘性直焊聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.18-2008 漆包圆绕组线第18部分：180级自粘性聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.19-2008 漆包圆绕组线第19部分：200级自粘性聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.20-2008 漆包圆绕组线第20部分：200级聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线GBT6109.21-2008 漆包圆绕组线第21部分：200级聚酯-酰胺-亚胺漆包铜圆线GBT6109.22-2008 漆包圆绕组线第22部分：240级芳族聚酰亚胺漆包铜圆线GBT6109.23-2008 漆包圆绕组线第23部分：180级直焊聚氨酯漆包铜圆线4绕组线基本尺寸GB/T 6108.1-2003绕组线基本尺寸第1部分: 圆绕组线导体直径GB/T 6108.2-2003绕组线基本尺寸第2部分: 漆包圆绕组线最大外径GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸第3部分: 铜扁绕组线导体尺寸第三节并联导线换位参见《变压器线圈制造》第一章第四节绕向与联结组参见《变压器线圈制造》第一章第五节计算相电压计算Y接D接相电流计算Y接D接匝数选取初选低压线圈匝数N2计算每匝电压E T计算高压线圈各分接匝数NΦ1+5,NΦ1+2.5,NΦ1,NΦ1-2.5,NΦ1-5 高压线圈额定分接匝数取整数其它分接匝数匝数分布低压线圈匝数分布低压线圈采用多层圆筒式每层匝数N2L计算低压线圈采用箔式每层匝数N2L为1层数n2=N2高压线圈匝数分布高压线圈采用多段圆筒式每层匝数N1L计算n1d——高压线圈段数n1——高压线圈层数取整数高压线圈采用连续式每盘匝数N1L计算n1——高压线圈盘数导线规格确定根据经验电流密度值初选导线规格导线截面积根据电磁线规格截面积表查取导线截面积电流密度计算JA d——导线截面积（mm2）层间绝缘选取计算层间电压U L层间绝缘厚度确定E——层间绝缘电场强度，一般取2kV/mm线圈辐向厚度B计算——导线厚度（带绝缘）——迭绕导线根数——层数——每层层间绝缘厚度——裕度系数散热气道布置可根据温升计算设置散热气道，最小空气散热气道一般应大于10mm。

干式电力变压器设计计算干式电力变压器是一种广泛应用于工业和民用电力系统中的变压器。

与油浸式变压器相比，干式变压器具有更小的体积、更高的安全性和更低的维护成本。

设计干式电力变压器的计算主要包括以下几个方面：变压器的额定功率、短路电压、空载电流和温升。

首先，需要确定变压器的额定功率。

在设计变压器之前，需要确定变压器所需处理的功率范围。

通常，变压器的额定功率由用户的需求和电力系统的要求决定。

接下来，需要计算变压器的短路电压。

短路电压是指在变压器的短路条件下，变压器的绕组两端电压之比。

短路电压直接影响变压器的短路电流和故障电流。

然后，需要计算变压器的空载电流。

空载电流是指在无负载情况下，变压器的绕组中通过的电流。

空载电流主要由磁化电流和铁损耗引起的感性电流组成。

最后，需要计算变压器的温升。

温升是指在正常运行条件下，变压器各部分的温度升高。

温升主要由变压器的负载损耗引起。

在设计干式电力变压器时，还需要考虑以下几个因素：-变压器的绕组设计：变压器的绕组设计包括确定绕组的匝数、导线的截面积和绝缘材料的选择。

绕组的设计应满足变压器的额定电流和绝缘要求。

-绕组的冷却设计：干式电力变压器通常采用强制风冷却和自然冷却两种方式。

冷却设计应满足变压器在额定负载条件下的温度升高要求。

-绝缘的设计：干式电力变压器的绝缘应满足运行条件下的电压和温度要求。

绝缘设计涉及绝缘材料的选择、绝缘层的厚度和绝缘结构的设计。

总而言之，设计干式电力变压器涉及多个方面的计算和考虑，包括变压器的额定功率、短路电压、空载电流、温升以及绕组设计、冷却设计和绝缘设计等。

这些计算和考虑将确保变压器在正常运行条件下的安全可靠性和高效性。

樹脂澆注絕緣幹式變壓器設計的計算本章以樹脂澆注幹式變壓器SCB10-1000/10的設計為例，詳細列出了樹脂澆注幹式變壓器的設計計算過程，以及每一步計算所涉及到的公式和原理。

該變壓器具有以上所述的樹脂澆注幹變的各項優點，是樹脂澆注幹變設計的典型實例。

3.1變壓器設計計算的任務變壓器設計計算的任務是使產品設計符合國家標準，或者用戶在合同中提出的標準和要求。

在合同中通常包括以下一些技術規範：a.變壓器的型式：相數、繞組數、冷卻方式、調壓方式、耦合方式。

b.額定容量，各繞組的容量，不同冷卻方式下的容量。

c.變壓器額定電壓、分接範圍。

d.額定頻率。

e.各繞組的首末端的絕緣水準。

f.變壓器的阻抗電壓百分值。

g.繞組結線方式及連接組標號。

h.負載損耗、空載損耗、空載電流百分值。

i.安裝地點海拔高度。

此外，用戶可能還有一些特殊參數。

變壓器計算的任務，就是根據上述技術規範，按照國家標準，如《電力變壓器》、《三相油浸式電力變壓器技術參數和要求》、《高壓輸變電設備的絕緣配合及高電壓試驗技術》和其他專業標準，確定變壓器電磁負載，幾何尺寸、電、熱、機械方面的性能數據，以滿足使用部門的要求。

對方案進行優化計算，在滿足性能指標前提下，具有良好的工藝性和先進的經濟指標。

3.2變壓器設計計算步驟以下主要針對電力變壓器而言，特種變壓器的計算基本與之相同，只需考慮特殊要求和自身特點即可。

1)根據技術合同，結合國家標準及有關技術標準，決定變壓器規格及相應的性能參數，如額定容量、額定電壓、聯結組別、短路損耗、負載損耗、空載損耗及空載電流等。

2)確定矽鋼片牌號及鐵心結構形式，計算鐵心柱直徑，計算心柱和鐵軛截面。

3)根據矽鋼片牌號，初選鐵心柱中磁通密度，計算每匝電勢。

4)初選低壓匝數，湊成整匝數，根據此匝數再重算鐵心柱中的磁通密度及每匝電勢、再算出高壓繞組額定分接及其他各分接的匝數。

5)根據變壓器額定容量及電壓等級，計算或從設計手冊中選定變壓器主、從絕緣結構。

摘要树脂浇注干式变压器是一种最为广泛应用的干式变压器。

其绕组表面由高质量的防护材料组成，形成了覆盖层。

即使是在尘埃、潮湿等恶劣环境条件下，对浇注绝缘干式变压器都不会产生影响；其采用的以环氧树脂为基料的绝缘胶具有较强的难燃性，因而不会在发生火灾时助燃；浇注成型绕组的热容量大，因而超铭牌额定值运行能力也强；同时它不像油浸式变压器那样需要定期试验及长期停运后通电干燥处理等措施，简便的维护使得它更受人们青睐。

可以预见，随着国民经济的发展，人们对树脂浇注干式变压器的需求量将迅猛增加，同时，对我国的变压器研究事业将产生重要推动作用。

本文在介绍了干式绝缘变压器基础知识的基础上，概述了树脂浇注绝缘干式变压器的技术规范及结构特点，而且，对于生产实际中可能遇到的技术问题，也给出了一些意见及解决方案。

在此基础上介绍了其设计理论基础及主要工艺流程，并且以SCB10-1000/10为例，列出了树脂浇注干式变压器如何进行材料的选取以及设计的详细计算过程，包括从变压器铁心、绕组、绝缘、损耗、短路阻抗到树脂等绝缘材料的重量等。

由于电子计算机已经成为科学研究领域中一个不可缺少的工具，在变压器制造业也得到广泛应用。

最后简要地介绍了一下Auto CAD（计算机辅助设计）绘图系统软件。

关键字：树脂浇注，绕组，干式变压器，技术规范，SCB10-1000/10AbstractThe surface of resin-pouring dry transformer is made of high quality material protection，forming covering layer.Even if it is taken to some terrible environment such as dusty、wet environment , resin-pouring dry transformer still won’t be subjected to persecution .It adopt epoxy resin as insulating compound .Because of the nonflame itself,it can’t support combustion when the fire takes place. Thus the use of the resin-pouring dry transformer has made a great significant development for our country’s power industry.This thesis firstly introduces the structure and characteristics of the resin-pouring dry transformer, and some resolvents of the technique problem that might meet in actual production. On this basis, the thesis introduces the design theories foundation and main technological flow of the resin-pouring dry transformer.and takes the SCB10-1000/10 as an example listed the calculating process in the process of design and also gives some good ideas on how to select stuff for the main parts of the transformer.In the end,because of the computer has become a indispensable device,I summed up the Auto CAD(CAD-Computer Aided Design)plot software.Keywords: ,Cast—resin，winding ，Dry—type transformer，Technical characteristic ，SCB10-1000/10目录1绪论 (1)1.1干式变压器发展概况 (1)1.2干式变压器类型 (3)1.3干式变压器结构及优点 (6)2树脂浇注绝缘干式变压器设计的理论基础 (8)2.1绝缘材料的选择 (8)2.2铁心的选择 (9)2.3绕组的选择 (10)2.4环氧树脂浇注工艺特点 (11)3树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算 (15)3.1变压器设计计算的任务 (15)3.2变压器设计计算步骤 (16)3.3树脂浇注干式变压器设计的详细计算 (17)4干式变压器计算机辅助设计 (35)4.1计算机在干式电力变压器设计中的应用概况 (35)4.2变压器设计CAD软件介绍 (36)5总结 (41)参考文献 (43)致谢 (45)附录一：英文参考资料 (46)附录二：英文参考资料中文翻译 (58)1绪论1.1干式变压器发展概况19世纪初英国法拉第确定了电磁感应原理后，1885年，匈牙利拉提、德利、齐佩诺夫斯基三位工程师发明了变压器及感应电机，并研制出第一台工业实用性变压器距今已有一个多世纪了。

变压器的设计计算方法变压器是一种能够改变交流电压的电气设备，广泛应用于电能传输和分配系统中。

变压器的设计计算方法包括选定变压器的额定容量、选定变压器的额定电压比和绕组的设计等。

下面将详细介绍变压器的设计计算方法。

1.变压器的额定容量计算：变压器的额定容量是指变压器能够承受的最大负荷容量，通常用千伏安（kVA）来表示。

额定容量的计算需要考虑变压器的负荷需求、工作条件和安全系数等因素。

-负荷需求：根据电力系统的负荷需求确定变压器的额定容量。

对于居民和商业用途的变压器，根据供电负荷的分布及其历史使用情况来估计变压器的容量。

对于工业用途的变压器，通常需要根据设备的功率需求、电气负荷特性和负载率等因素进行计算。

-工作条件：考虑变压器的工作条件，包括环境温度、冷却方式和高度等因素。

这些因素将影响变压器的额定容量，通常需要根据变压器的额定容量和工作条件进行修正计算。

-安全系数：为了确保变压器在额定容量下稳定工作，通常会增加一个安全系数。

安全系数的大小与使用环境、负载特性、设备可靠性等因素有关，一般为1.2~1.52.变压器的额定电压比计算：变压器的额定电压比是指变压器主、副绕组额定电压之间的比值。

根据电力系统的需求和变压器的使用场景，选定合适的额定电压比是非常重要的。

-电源电压：根据变压器所连接的电源电压确定变压器的额定电压比。

在普通家庭用电情况下，主副侧电压比为220V/220V；而在工业电力传输系统中，主副侧电压比通常是高电压和低电压之间的比值。

-负载电压要求：根据使用设备的额定电压和负载电压要求来确定变压器的额定电压比。

负载电压一般是通过变压器变压器和负载设备的电压匹配来实现。

-输电损耗和效率：考虑变压器的输电损耗和效率，选择适当的额定电压比。

一般而言，主副侧电压比越高，变压器的输电损耗越小，效率越高。

3.绕组设计：绕组是变压器中主副侧绕组的具体设计，包括线圈的匝数、截面积和导线材料等。

-匝数计算：根据变压器的额定容量和额定电压比来确定绕组的匝数。

SCB11-2000/10环氧树脂浇注干式电力变压器SCB11-2000/10环氧树脂浇注干式变压器采用优质材料、配方科学采用先进的生产检测设备按严格的工艺生产而成。

具有可靠性高，使用寿命长的特点。

根据不同的使用环境，可配置不同防护等级的外壳或不配外壳。

适用于高层建筑、商业中心、机场、隧道、化工厂、核电站、船舶等重要或特殊环境。

SCB11-2000/10干式变压器性能特点【绝缘性能强】：环氧树脂浇注的SCB11-2000/10干式变压器具有18~22KV/的绝缘击穿场强,且与电压等级相同的油浸变具有大致相同的雷电冲击强度。

【抗短路能力强】：产品拥有环氧树脂的材料特性,而且绕组是整体浇注,经加热固化成型后或为一个刚体,所以SCB11-2000/10干式变压器机械强度很高,经突发短路试验证明,浇注式变压器因短路而损坏的极少。

【防灾性能突出】：环氧树脂难燃、阻燃并能自行熄灭,因此采用了这种特殊材料的SCB11-630/10干式变压器不致引发爆炸等二次灾害。

【环境性能优越】：SCB11-2000/10干式变压器可在大气污秽等恶劣环境下也能可靠地运行,甚至可在100%湿度下正常运行,停运后无需干燥预热即可再次投运，是较之浸渍式干变的突出优点之一，而且环保无污染。

【免维护】：SCB11-2000/10干式变压器均采用的是智能信号温控系统,可自动监测并同屏显示相绕组各自的工作温度,可自动启动、停止风机,并有报警、跳闸等功能设置。

【体积小、重量轻】：SCB11-2000/10干式变压器体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低环保节能SCB11-2000/10干式变压器特点：1）、高压绕组导体采用高导电率的无氧铜箔，匝间绝缘采用F级绝缘材料，绕组内外均用进口玻璃网格板做骨架。

铜箔连同匝绝缘在高压箔绕机上一次编程，微机控制，激光定位，引出线用氩弧焊自动焊接，分段绕制而成，然后置于模中，在真空下用带填料的树脂浇注成型。

软件名称:环氧树脂浇注干变优化计算程序完工日期:2016.03.13编者:李宗信qq:834590191程序目标: "实用至上"+ "操作简单"+"节材显著"计算范围:35kv及以下浇注干变(不适合35/10.5大变容量以及10/20KV双电压)性能标准:开放式外置数据库,随时维护修改.自动查询,国网,国标,自定义选项工艺参数及经验系数可根据工厂技术水平及工艺水平修改后保存,下次直接调用.硅钢片:开放式外置数据库,随时维护修改.电磁线开放式外置数据库标准系列:扁线采用R40和R80两种供选择(注:电磁线规格总数不可更改)任性系列:扁线宽厚按0.05mm或0.1mm步进位(深度优化,但影响运算速度)材料单价开放式外置数据库,随时维护修改.保存最后一次录入并调入一铁心铁心截面采用动态优化计算方法,经过测试,不影响运算速度.1 心柱截面形式: 圆轭,长圆轭,椭圆2 轭截面形式: 圆轭,D轭,大轭3 长圆加厚(或称拉长)分二种类形: 拉直径,拉主级;其中拉直径是常用方法,为了更省铁心重量,采用拉主级也是好方法.4 铁心直径步进可选1mm ,5mm.编者建议选择5mm.5 长圆加厚或椭圆长轴步进1mm,5mm可选,编者建议长圆选择2mm,椭圆选择5mm. 二线圈篇绕组形式:低压: 层式,箔式,分段层式高压: 分段层式,分段箔式层间绝缘:DMD,0.5网格布三绝缘结构程序内置数据按目前最新结构和技术,程序界面所有参数均可修改为用户值.四夹件型材选择:(内置自动选择)板式夹件,槽钢夹件五约束条件损耗或效率六变量设置min -max七成本10kv外置附件成本数据,总成本计算更准确.(附件指总装件)八计算选择优化计算手工验算修改或变更任何参数或变量的值,优化计算的结果不同.其中影响最大的是:1.约束条件;2. 材料价格;3.绝缘结构九方案输出txt文本格式。

SCB10-800KVA/10KV/0.4KV环氧树脂浇注干式变压器SCB9型、SCB10、SCB11型低噪音低损耗型树脂绕注线圈干式变压器。

由于先进的设计、优质的材料、科学的配方、严格的工艺和高标准的检测，使产品具有如下特点：1. 高压绕组用铜线，低压绕组用铜线或铜箔绕制，玻璃纤维毡填充包绕，真空状态下用不加填料的环氧树脂浇注，固化后形成坚固的圆筒形整体，机械强度高，局部放电小，可靠性高。

2. 阻燃、防爆、不污染环境。

缠绕线圈的玻璃纤维等绝缘材料具有自熄特性，不会因短路产生电弧，高热下树脂不会产生有毒有害气体。

3. 线圈不吸潮，铁心夹件优特殊的防蚀保护层，可在100%相对湿度和其它恶劣环境中运行。

间断运行无须去潮处理。

4. 抗短路、雷电冲击水平高。

5. 线圈内外侧树脂层薄，散热性能好。

冷却方式一般采用空气自然冷却。

对于任何防护等级的变压器，都可配置风冷系统，以提高短时过载能力，确保安全运行。

6. 体积小，重量轻，占地空间少，安装费用低，不须考虑排油池、防火消防设施和备用电源等。

7. 损耗低，节电效果好，运行经济，可免维护。

8. 因无火灭爆炸之虞，可分散安装在负荷中心，充分靠近用火点，从而降低线路造价和节省昂贵的低压设施费用。

环氧树脂浇注干式配电变压器绝缘性能好，高、低压线圈均采用无氧化铜箔绕,圈绕层间采用F级绝缘材料，内外用玻璃网格板加强，所有引线采用氩弧焊接，在高真空下用环氧树脂浇注而成。

所采用的环氧树脂性能好，抗裂，耐高温，机械强度高，寿命长。

阻燃、防潮、防爆无污染安全，难燃防火，无污染，。

抗短路能力强，耐雷电冲击水平高。

免维护、安装简便、综合运行成本低。

产品体积小、噪声低。

各绕组在运行中都有温度自动监测和保护报警装置。

在强迫风冷时可使额定容量超40%左右。

可以广泛应用于高层建筑、车站、机场、码头、地铁、电厂等重要场所的输配电系统,它是最理想的供配电设备。

加工定制：是应用范围：电力频率特性：低频电源相数：三相铁心形状：E型冷却形式：干式防潮方式：灌封式冷却方式：风冷式外形结构：立式电压比：10000（V）额定功率：50（KVA）商标华恒型号SCB10-800KVA结构形式环氧树脂浇注干式电力变压器绕组数三相规格容量800KVA 电压等级10-0.4(KV)冷却方式AN/AF 调压方式无励磁调压联接组标号Dyn11/Yyn0 短路阻抗6%SCB10-800KVA干式变压器执行标准。

环氧树脂绝缘干式变压器的设计摘要：环氧树脂绝缘干式变压器具有绝缘性强、重量轻、能耗低的特点，应用范围十分广泛。

优化此类变压器的设计制造流程对于提高生产效率和设备稳定具有重大意义。

由于高聚物新材料的不断发展，我们注意到环氧树脂（EP）有着良好的电绝缘性能，所以被广泛地用于干式变压器的制造生产。

这种类型的变压器其线圈外环绕着一层EP，隔绝内部线圈与空气，从而有着优异的电绝缘性以及防水防潮等性能，从而能够减少对电气设备的常规维修次数，这类变压器也在电网改造中得到了大量的运用，广泛地运用于楼层建筑、医院、工厂核电站等多种有着严格的防火防爆要求的场所。

本文针对环氧树脂浇注干式变压器外绝缘以及内绝缘结构的设计，通过对环氧树脂的绝缘老化特性分析，进行干式变压器套管以及避雷器的合理选择，以满足变压器出厂前的工频交流耐压、操作冲击电压以及雷电过电压测试，为高电压技术创新提供支持。

关键词：环氧树脂绝缘干式变压器；ＳＣＢ１０－１６００／１０；电磁理论；电磁参数1环氧树脂的特性EP作为一种不导电且有着优异散热功能的固态高分子材料。

由于其中包含有化学性能活泼的环氧基，能够与多种固化剂实现交联，且交联后的产物有着良好的机械性能、电气特性和绝缘性能。

2 环氧树脂浇注干式变压器的外绝缘设计2.1 环氧树脂浇注变压器套管的选择干式变压器套管采用由玻璃纤维浸渍的环氧树脂绝缘材料制成。

玻璃纤维增强缠绕，抗弯强度高，机械性能优异。

硅橡胶复合外套防污性能优异，无须定期维护，使用寿命长，运行成本低。

2.2 环氧浇注干式变压器的内部绝缘设计环氧浇注干式变压器的绕组选择，有关设计参数如下：高压侧电压为110kV，低压侧为10kV，容量为20MVA，绝缘耐热等级为F级。

3 环氧树脂浇注干式变压器的绝缘老化分析环氧树脂的老化分为电应力老化和热应力老化，环氧树脂的电应力老化是由于生产制造时的微小缺陷，在电场作用下时，电场强度会集中分布这些微小缺陷上，当电场强度高于某一数值时，细微的缺陷就会导致出现局部放电，这一情况会使得绝缘层被腐蚀，从而破坏其结构。