目录
摘要................................................................................................ I Abstract ................................................................................................ II 第1章概述 (1)
1.1 干式变压器的发展及前景 (1)
1.2 干式变压器的应用场合 (2)
1.3 干式变压器的分类 (2)
1.4 冷却方式及其标志 (3)
1.5 温升限值及参考温度 (3)
1.6 绝缘水平 (4)
1.7 干式变压器的过载能力 (4)
1.8 干式变压器的防护方式 (5)
1.9 干式变压器的环保标准 (5)
第2章设计要点 (6)
2.1 铁心相关计算 (6)
2.1.1 铁心直径的选择 (6)
2.1.2 铁心的空间填充系数 (6)
2.1.3 铁心叠片系数 (7)
2.1.4 铁轭截面和形状的选择 (7)
2.1.5 其它 (8)
2.2 高低压绕组匝数的计算 (8)
2.2.1 初算每匝电压 (8)
2.2.2 低压绕组匝数的计算 (9)
2.2.3 磁通密度和磁通的计算 (9)
2.2.4 高压绕组匝数的计算 (10)
2.2.5 电压比校核 (10)
2.3 绕组相关尺寸和铜重的计算 (11)
2.4 关于H级干式变压器的绝缘结构 (12)
2.4.1 概述 (12)
2.4.2 关于NOMEX 纸的技术性能 (12)
2.4.3 用NOMEX纸做原料的H 级干式变压器 (14)
2.5 温升计算 (14)
2.5.1 开敞通风式干式变压器的温升计算原则 (15)
2.5.2 有关参数的补充说明 (18)
第3章10KV 干式变压器的设计计算 (19)
3.1 技术参数 (19)
3.2 铁心直径及绕组匝数 (19)
3.3 绕组计算 (20)
3.4 铁心柱心距及线圈的径向尺寸 (20)
3.5 阻抗计算 (21)
3.6 铁心重量及损耗计算 (21)
3.7 空载电流计算 (22)
3.8 温升计算 (22)
第4章需要探讨的一些问题 (25)
4.1 H 级干变和环氧浇注干变的比较 (25)
4.2 电流密度的选择 (26)
4.3 关于温升 (28)
4.4 关于容量 (29)
4.5 关于联结法 (29)
4.6 低温的使用环境 (29)
4.7 噪声和发热问题的控制 (30)
4.8 合理利用干式变压器的过载能力来节省投资 (30)
参考文献 (32)
结束语 (33)
附录A 低压引线图
附录B 高压引线
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第 1 章概述
1.1 干式变压器的发展及前景
自新中国成立以来，尤其是改革开放后，我国的电力工业取得了突飞猛进的发展。迄今，我国的总装机容量与年发点量都已越居世界前列，成了名副其实的“电力大国”。但是，由于我国人口众多，按人均的装机容量和年用电量方面，仍处于发展中国家的中等水平。今后，随着我国在新世纪中国民经济全面迈向小康水平，电力工业必将取得更快的发展。
众所周知，变压器是电力系统中的一个极其重要的设备，无论是发电厂、变电所、输配电网络还是广大的用户以及国民经济的各个部门，都使用着各式各样的变压器。据统计，每增加1kw的发电装机容量，就需要配套6-8KV A的变压器，可见，随着国民经济的高速发展，对变压器的需求量还将不断增加。
当今世界范围内电力变压器以油浸式变压器(即绝缘介质使用矿物油)为主，尤其在电压等级超过66kV时，几乎全部采用这类产品。因为油浸式变压器具有散热好、成本低、容易制造、技术成熟等特点，最重要的一点是，用于高电压等级时油浸式变压器的绝缘性能是其他类型的变压器无法比拟的。但是在人们工作和生活的重要区域，如地铁、矿井、商业中心、机场、高层建筑、码头和电厂等地，采用油浸式变压器供电则非常不安全。因为油浸式变压器一旦出现内部故障，极易引燃变压器油，产生爆炸，导致变压器油外溢和飞溅，进而引发更大的事故。正因如此，具有防火、难燃等特点的干式变压器就成为城市供电的首选产品。
干式变压器，在GB6450标准中定义为“铁心和线圈不浸在绝缘液体中的变压器”。由于不用液体来绝缘且采用阻燃材料，因而难燃；同时，因产品铁心和线圈的外露，使维护和检修变得更加方便。因此，许多国家明确规定在重要场所必须采用干式变压器供电。
干式变压器在世界范围内得到迅速发展，是要追溯到20世纪中后期。1964年，第一台环氧树脂浇注的干式变压器在德国诞生，这种干式变压器易于批量生产，与早期的浸渍干式变压器比较，优点明显，尤其是机械强度高，质量稳定性好，故很快推广应用开来。80年代末期，干式变压器从外国进入中国，至今每年以超过20%的增长率迅猛发展。随着城市电网用电负荷的逐渐增加, 城网变电站深入城区和居民区越来越多, 干式变压器便得到了广泛的应用, 在不断的需求中, 干式变压器本身也得到了巨大的发展。1989 年我国第二次城网改造会议时, 国内干式变压器年产量只有2 000MVA , 到1995 年发
展到6 000 MVA , 2000 年已达到17 000 MVA , 占配电变压器产量的19 %。从世界各国干式变压器的发展状况去看, 其产量及使用范围逐渐扩大。在美国, 干式变压器已成为
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变配电变压器主体, 成套变电站中干式变压器占80 %～90 %。因为干式变压器具有诸多的优点, 越来越多地被应用于高层建筑及商业中心、石油、化工等对防火与安全有更高要求的部门。我们相信在中国加入WTO之后，随着开放程度的进一步提高，干式变压器领域将出现更为广阔的市场空间和未来。
1.2 干式变压器的应用场合
干式电力变压器的选用，应根据负荷状况、工程特点、场所环境、发展规划等因素，合理确定容量和台数。
(1)在防火要求较高的场所、人员密集的重要建筑物内(如地铁、高层建筑、剧院、商场、候机大楼等)和企业主体车间的无油化配电装置中(如电厂、钢厂、石化等)，应选用干式电力变压器。
(2)当场地较小时，如果技术经济指标合理，应选用干式电力变压器。
(3)初期投资和油浸电力变压器附设的排油设施、防爆隔墙、废油处理，以及运行维护和损耗等费用，经技术经济比较合理时，宜选用干式电力变压器。
(4)与居民住宅连体的和无独立变压器室的配电站，宜选用干式电力变压器。
(5)难以解决油浸电力变压器事故排油造成环境污染的场所，可选用干式电力变压器。
(6)在与重要建筑物防火间距不够的户外箱式变电站内，可选用干式电力变压器。1.3 干式变压器的分类
干式变压器按绕组、外壳和绝缘材料的温度等级进行分类。
(1)按绕组分类：分为包封绕组的干式变压器和非包封绕组的干式变压器二类。
有一个或几个绕组用固体绝缘包封起来的干式变压器称为包封绕组的干式变压器。
任何绕组均没有用固体绝缘包封起来的干式变压器称为非包封绕组的干式变压器。
(2)按外壳分类：分为密封型、全封闭型、封闭型和非封闭型干式变压器四类。
密封型干式变压器，带有密封型保护外壳，壳内充以空气或某种气体。其外壳的密封性能使壳内外的气体不发生交换。
全封闭型干式变压器，带有全封闭型外壳，壳内外的空气能够发生交换，但外界空气不能以循环方式冷却铁心和绕组。
封闭型干式变压器，带有封闭型外壳，外界空气能够以循环方式冷却铁心和绕组。
非封闭型干式变压器，不带外壳，外界空气能够以循环方式冷却铁心和绕组。
(3)按绝缘材料的温度等级分类：分为A级、E级、B级、F级、H级、C级绝缘干式变
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压器。目前，常见的是B级、F级、H级干式变压器。
下表列出了各温度等级绝缘材料的最高允许温度：
表1-1 各温度等级绝缘材料的最高允许温度
1.4 冷却方式及其标志
干式变压器的冷却介质为空气或其他某种气体（例如氮气），冷却介质的循环方式有自然循环和强迫循环二种。前者称为自冷式，后者称为风冷式。通常用二个字母表示冷却方式。第一个字母表示冷却介质，第二个字母表示冷却介质的循环方式。冷却介质为空气时，用字母A表示；冷却介质为其他气体时，用字母G表示。冷却介质自然循环时，用字母N表示；冷却介质强迫循环时，用字母F表示。
（1）对于非封闭型和封闭型干式变压器来说，外界空气能够以循环方式冷却铁心和绕组。绕组和铁心的冷却方式完全能够反映这二种干式变压器的冷却方式，所以只用二个字母来表示冷却方式。自冷时用AN表示，风冷时用AF来表示。
（2）对于全封闭型和密封型干式变压器来说，外界空气不能以循环方式冷却铁心和绕组。壳内外的冷却介质及其循环方式可能相同，也可能不同，必须分别标志壳内外的冷却方式。通常用4个字母来标志这两种干式变压器的冷却方式。前2个字母表示壳内绕组和铁心的冷却方式，后2个字母标志外科的冷却方式。
当某一干式变压器有二种冷却方式时，可用这二个冷却方式标志中间加斜线的方法来标志，例如：AF/AN。
1.5 温升限值及参考温度
干式变压器绕组的温升限值取决与绝缘的温度等级。负载损耗、阻抗电压、短路阻抗的参考温度等于绕组的温升限值加上20℃。表1-2列出了在正常使用条件下运行的干式变压器绕组绝缘的温度限值。从调研中得出，运行温度限值每超过额定值10℃，变压器使用寿命降低一半，不论运行环境温度的变化如何，铭牌容量的1．5倍为该台变压器的应急容量极限绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。冷却风机的自动控制、超温报警、跳闸系统、温度显示系统，必须灵敏、准确、可靠动作，才能
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对于式变压器的运行状态、故障状况作出正确的判断，以便及时处理。
干式变压器的正常使用条件主要是指：（1）海拔不超过1000m；（2）最高气温不超过40℃，最高日平均气温不超过30℃，最高年平均气温不超过20℃。
当冷却空气的温度某一项超过上列限值但不超过10K时，超过部分以5K为一级，绕组温升限值每级降低5K。当海拔超过1000m时，超过部分以500m为一级，自冷干式变压器绕组温升限值每级降低2.5%，风冷干式变压器绕组温升限值每级降低5%。
1.6 绝缘水平
用于一般配电网络或工业系统的干式变压器，其绝缘水平应符合下表1-3 的规定。
表1-3 绝缘水平
表中雷电冲击耐受电压有系列Ⅰ和系列Ⅱ二种。可按干式变压器遭受雷电过电压和操作过电压的程度，中性点接地方式和过电压保护装置的型式来选择，通常由用户来提出。
当干式变压器安装地点的海拔高度超过1000m，但不超过3000m时，超过1000m的部分以每500m为一级，干式变压器工频耐受电压每级增加6.25%。
1.7 干式变压器的过载能力
干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关。因此，从运行经济安全可靠方面，可以从以下两点考虑。
（1）减少备用容量或台数：在某些场所，对变压器的备用系数要求较高，使得工
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程选配的变压器容量大、台数多。而利用干式变压器的过载能力，在考虑其备用容量和备用台数时可以减少。变压器处于过载运行时，一定要注意监测其运行温度：若温度超过允许温升限值即应采取减载措施，减去一些次要负荷，以确保对主要负荷的安全供电。
（2）可适当减小变压器容量：充分考虑某些设备短时冲击过负荷的可能性，尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量；对某些不均匀负荷的场所，可充分利用其过载能力，适当减小变压器容量，使其主运行时间处于满载或短时过载。
1.8 干式变压器的防护方式
根据使用环境特征及防护要求，千式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP20防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用IP23防护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23~~1-壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低。
1.9 干式变压器的环保标准
国家环保局在广泛调研、论证、征求意见的基础上，于2004年1月19日发布并开始实施干式变压器的环保标准HBC21—2004《环保标志产品认证技术要求——干式电力变压器》。该标准就成为变压器行业的第一部环保法典，激励和约束变压器产品朝着“节能、低噪、少维护、高可靠、易于回收处理”的方向发展。
该标准提出三方面基本要求：
(1)变压器品质方面：必须满足GB／T10228和GB6450变压器质量标准。
(2)变压器制造企业环保方面：企业污染物排放满足相应国家和地方法规标准。
(3)该标准对变压器产品本身的环境指标做出严格规定，进一步从变压器损耗、噪音、局部放电、废置产品回收特性等四个方面提出了具体的达到环保标志产品要求。
针对环保标志产品回收特性的要求，标准规定：产品应易于拆解，产品中金属材料与非金属材料应易于分离。申请者应证明这种分离设施目前是广泛存在的，同时必须为废弃的产品建立回收系统或必须与目前设立的回收系统相结合。
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第2章 设计要点
2.1 铁心相关计算
铁心柱直径是变压器的最基本的参数，因为铁心的大小一旦确定，也就决定了绕组
的内径以及原、副绕组的匝数，从而影响到整个变压器的尺寸和各主要性能参数。它的
正确选定还涉及到变压器材料消耗的铜铁比，是影响优化设计的重要因素。
2.1.1 铁心直径的选择
选择铁心直径的方法是较多的，如按照容量、短路阻抗、损耗值等，这些在有关书
籍（如电机设计）中均有介绍，但这些公式使用起来都比较复杂。我国目前在设计时，
一般均在综合考虑上述因素之后，采用下面的半经验公式来计算铁心直径，即：
4Z D S K D ?= （2-1）
式中 D —— 铁心直径，mm ；
D K ——铁心直径经验系数，它的取值可参见表2-1；
Z S ——变压器的每柱容量，KV A 。
上式表明，对绝缘等级相同，结构相似的变压器，其铁心直径与每柱容量的1/4次方成比
例。这种关系也与一般电机设计的规律相同。
表2-1 铁心直径的经验系数D K 值
从表中可知：D K 值与结构形式有关，在一般情况下，就D K 值本身而言，具有铜线
大于铝线，双绕组大于三绕组等特点。
根据我国以往的中小型变压器的统一设计，对双绕组铝线一般取D K =52；对双绕组
铜线取D K =55。但是随着技术的进步，D K 的取值也在不段变化。例如对铜线双绕组的
配电变压器有的厂家建议平均可取D K =52.5，这样可交好地节省硅钢片。所以表2-1中所
推荐的D K 值也并非一成不变的，在设计时还应根据产品的发展、材料的价格以及各厂
的具体条件来选择最优的D K 值。
2.1.2 铁心的空间填充系数
由于一般变压器的铁心都是采用薄硅钢片迭成的圆内多级矩形截面。显然，当多
级矩形的级数愈多时，则它的截面愈接近圆面积。通常把多级矩形的几何截面积与圆面
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积之比成为铁心的空间填充系数，即：
K=（铁心的实际几何面积/铁心外接圆面积）< 1 （2-2）SF
当铁心级数愈多时，则填充系数愈高，这就意味着空间利用效果较好，漏磁也较少。但
是，随着级数的增加，则铁心的冲剪、叠片等的工时都大为增加。所以铁心的级数要选
择恰当，总的原则是直径愈大则级数愈多，一般为5-14级（1/4圆内级数）。铁心级数与
填充系数的关系见表2-2，从此表看出，当级数在9级以上时，填充系数增加不多。目前
采用的铁心直径与级数范围见表2-3。
表2-2 铁心级数与填充系数的关系
表2-3 铁心级数与铁心直径的关系
2.1.3 铁心叠片系数
由于硅钢片表面的平整度、绝缘涂层厚度等的影响，使得硅钢片实际通过磁力线的
净截面（有效截面）与其几何截面（毛截面）并不相等，它们之间的关系，常引用叠片
K的概念来表示，其定义为：
系数fd
K=（通过磁力线的铁心净截面∕铁心的几何截面）< 1 （2-3）fd
K的值与硅钢片的平整度、绝缘层厚度以及铁心的绑扎程度、夹紧方在一般情况下，fd
K的值很少有超过0.93的，在采用冷轧硅钢片后，式等有关。以往采用热轧硅钢片时，fd
它的值提高到0.93-0.95，目前由于硅钢片的质量不断提高，铁心加工、绑扎工艺的不断
K的值，已可取到0.96-0.975，甚至更高的值。
改进，使得fd
2.1.4 铁轭截面和形状的选择
铁轭的截面形状有外接圆多级矩形、矩形、正T形、正多级T形、倒T形、倒多级T 形以及多级椭圆形截面等，对于大、中容量以及大多数小容量变压器，为了使磁通分布均匀以及化简工艺，铁轭和铁心一样，也都采用外接圆多级矩形，这时二者的截面积取得一致。
2.1.5 其它
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铁心的绑扎，B 级干式变压器通常用环氧玻璃粘带或者其它B 级绑扎材料；H 级干
式变压器通常用聚胺-酰亚胺玻璃纤维绑扎带或其它H 级材料绑扎。
铁轭的夹紧，通常是考夹件和用不导磁钢板制成的拉带通过螺栓来实现的。
心柱绑扎结构的扎紧力一般不低于4.9-8.8 N/2cm 。铁轭螺栓的夹紧力一般不低于
6.9-8.8 N/2cm 。
为了铁心散热通畅，铁心外的绝缘筒或绕组内径至铁心外接圆的距离通常不低于
15mm 。为了固定绝缘筒或内部绕组，通常采用四个撑板，分别布置在主级和小级叠片
组的外侧。
2.2 高低压绕组匝数的计算
2.2.1 初算每匝电压 t e '
z m t A fB e ''44.4 （2-4）
式中 t e '——初算的每匝电压，V/匝；
m B ' —— 初选的铁心磁密，T ；
z A —— 铁心的有效截面积，2cm ；
f —— 工频 ，Hz 。
从上式可以看出，当铁心截面一旦确定后，每匝电势的大小主要决定于所选择的
最大磁密m B 。而在设计时的最大磁密值m B 的选择是一项比较复杂的问题，它涉及到铁
心材料的特性、材料的用量、运行损耗和发热、电势波形、噪声以及正常和故障运行方
式的要求等多方面的因素。下表2-4和2-5给出了干式变压器磁通密度和电流密度的选择。
表2-4 干式变压器磁通密度的选择
表2-5 干式变压器电流密度的选择
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2.2.2 低压绕组匝数的计算
由于低压绕组没有分接，一般根据低压侧相电压及初算的每匝电压，可初算出低压
绕组匝数2'W ，即 '
22't N
e U W φ= ， 匝 （2-5）
由上式计算出2'W 并取整后，即得低压绕组匝数2W 。
第二步，由于低压绕组匝数是从2'W 凑成2W 的，所以每匝电压t e 有了变化，应再
按下式重算一次，才能得出实际的每匝电压t e ，即
2
2W U e N t φ= ，V/匝 （2-6） 用上式重新计算t e 值时，必须计算至小数点后三位有效数字。这主要为了使t e 具有较精
确的值，以便下一步计算出的高压绕组匝数能符合电压比较核时的要求。
2.2.3 磁通密度和磁通的计算
当正式的每匝电压确定后，即可最终确定磁通和磁密。由下式可计算出磁密，即当
工频f 为50Hz 时，有： z
t m A e B 222104
?= ， T （2-7） 再由
z m m A B ?=Φ ， Wb （2-8）
得
t m e 45=Φ
2.2.4 高压绕组匝数的计算
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由于高压绕组往往带有±5%或更多的分接头，所以要对各分接位置的匝数分别进行
计算，其一般步骤为：
（1）先计算出额定相电压及各分接位置时的相电压；
（2）按下式求出高压绕组最小分接位置时的匝数n W ，即
t
n n e U W =' → 凑成整数匝n W （2-9） 式中 n U ——高压绕组最小分接位置时的相电压， V ；
t e ——按式（2-6）算出的每匝电压。
（3）计算求得5%分接间相电压的差值f U ；
（4）按下式计算分接间匝数f W ，即
t
f f e U W =' → 凑成整数匝f W （2-10） （5）计算高压绕组各分接位置时的匝数。
对于一般只带±5%分接头的变压器，可直接按下式进行计算：
最小分接位置时的匝数 n W
额定分接位置时的匝数 f n N W W W += （2-11）
最大分接位置时的匝数 f N M W W W +=
但是，应当指出，上述高压各分接位置时的匝数，需要在电压比较核后才可能最后确定。
2.2.5 电压比较核
众所周知，根据变压器并联运行的要求，对并联运行的变压器之间的变比偏差要求
是极严格的。为此，在设计时对计算出的高低压绕组匝数必须进行较严格的电压比较核。
国家标准中所规定的电压比的容许偏差如表2-6所示。但考虑到制造和试验的偏差，因
此在设计计算时的电压比容许偏差应比规定值小一半，以保留一定的裕度。
表2-6 GB 1094.1 所规定的电压比容许偏差
注 * 由于自耦变压器及增压变压器的阻抗较小，因而会产生更小的偏差，故2）项不能适用
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通常，电压比较核可按下列程序进行；
（1）额定分接时电压比较核，即
%25.0'±≤-φ
φφN N N U U U （2-12） 式中φN U ——额定相电压；
'φN U ——计算的相电压。
而 N t N W e U ?='φ （2-13）
式中N W ——额定分接时的匝数。
（2）最大及最小分接下的电压比较核：
1）最大分接： %25.0'±≤-m
m m U U U φφφ （2-14） 2）最小分接： %25.0'±≤-n n
n U U U φφφ （2-15）
式中 m U φ，n U φ——规定的最大，最小分接下的电压；
'm U φ，'n U φ——计算的最大，最小分接下的电压。
当分接的数目较多时，每个分接下都需要进行校核。另外，在进行各分接下的电压
比较核时，应计算到小数点后的三位数字。
2.3 绕组相关尺寸和铜重的计算
（1） 辐向尺寸的计算
δ'2'1n an B =
式中 '1n ——沿辐向的导线并联根数；
'2n ——每段匝数；
δ——制造裕度，取1.03-1.05；
a ——带绝缘导线厚度。
（2） 轴向尺寸的计算
bn H =
式中 b ——带绝缘导线宽度；
n ——沿轴向导体的总根数。
对于连续式（纠结式），n=总段数；对于单螺旋（一次标准换位、二次特殊换位），
n=匝数+4；对于双螺旋，n=2（匝数+1）；对于四螺旋，一侧出线，n=4（匝数+1）；对
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于四螺旋，前后两侧出线，n=4（匝数+1/2）。
（3） 铁心窗口高度计算
12h H H c +=
式中 H ——轴向尺寸；
1h ——压板至铁轭间空隙。
（4） 绕组铜重的计算
3109.8-?=LqW G cu ，d L π=
式中 cu G ——绕组铜重；
L ——绕组平均匝长；
d ——绕组平均直径；
q ——绕组导线截面；
W ——绕组匝数。
考虑到引出线及导线绝缘的重量，一般按上述计算的结果还要增加5%-10%的重量。
2.4 关于H 级干式变压器的绝缘结构
2.4.1 概述
众所周知，H 级干式变压器较之F 级干式变压器，平均温升可以高出25%，所以设计
时电流密度可以取得较高，从而可以相应缩小变压器的尺寸。此外，它还适用于温升较
高的场所，随着NOMEX 纸被应用于H 级干式变压器以及绝缘工艺的进步，H 级干式变压
器的技术经济性能得到了大大提升。下面首先就H 级干式变压器的分类情况介绍如下：
（1）环氧浇注式（180℃绝缘系统）。
（2）以NOMEX 纸为原料的产品（220℃绝缘系统）。
1）浸渍式。包括①真空压力浸渍（VPI ）开敞通风式（OVDT ）；②真空压力浸渍包封
式（VPE ，又称VDT ）。
2）非浸渍式。
（3）不用NOMEX 纸的OVDT 浸渍式H 级干式变压器（180℃绝缘系统）。
2.4.2 关于NOMEX 纸的技术性能
NOMEX 纸是美国杜邦公司的专利产品，它是一种芳香聚酰胺聚合物，发明于20世
纪60年代。由于N0MEX 纸具有优越的化学、机械、电气和物理性能，目前已被广泛应
用于电气设备制造、宇航设备、劳动保护设备以及消防、环保等设备上。N0MEX 的优
越性能主要表现在如下几点。
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(1)电气性能。N0MEX 纸无论在工频或冲击下均具有较高的抗电强度，例如它的工
频击穿场强为20-40kV ／mm ，明显高于环氧树脂。从表3-1中几种绝缘材料的相对介电
常数ε值的比较来看，NOMEX 纸的ε值较低，更接近于空气。因而，当干式变压器采
用N0MEX 纸作为绝缘介质时，将使绝缘体与周围空气介质间的电场分布更为均匀，从
而可以紧缩其绝缘尺寸，也避免了电场的过分集中，并相应使整个绝缘结构体系更加合
理，降低了局部放电量，提高了运行可靠性。此外，NOMEX 纸的沿面放电起始电压与
局部放电起始电压均较高，当用于干式变压器时，可使绕组与铁轭间的距离缩小，从而
降低铁心柱的高度并减小铁心的质量。
表3-1 几种绝缘材料的相对介电常数
值
(2)耐热性能。耐热温度高是NOMEX 纸固有的特点，也是它最为突出的优点之一。
NOMEX 纸属于C 级绝缘材料，在220℃的温度下，可以保持长期稳定运行，国际上公认
它属于220℃的绝缘系统。即使温度达到250℃，N0MEX 纸也不会熔融、流动和助燃，其
电气性能仍可达到额定值的95％，甚至当温度达到350℃时，NOMEX 纸仍可短期运行。
另外，NOMEX 纸板还可承受较大的温度梯度，过载能力较强，除了适合制造H 级干式
变压器外，它还适用于制造散热条件较差的SF6气体绝缘变压器以及对过载能力要求较
高的电气机车牵引变压器等。NOMEX 纸与其他干式变压器绝缘材料的耐热能力比较见
表3-2。
表3-2 几种用于干式变压器的绝缘材料的耐热温度
(3)机械性能。NOMEX 纸具有很高的抗张强度与抗撕裂强度，以及很高的抗磨擦和
抗割穿性能，所以它既可以防止制造过程中出现问题，又可以保证长期运行过程中具有
足够的机械强度。此外，NOMEX 纸还具有很高的抗压强度，在压力作用下的变形小、
挠性好，从而保证了在短路和其他机械应力作用下，整个线圈结构的稳定和牢固。
(4)防潮性能。NOMEX 纸不吸水，具有很好的防潮性能，即使在相对湿度为95％的
状态下，仍可保持90％的完全干燥时的介质强度。因此，用NOMEX 纸制造的干式变压
10KV干式变压器设计
器在潮湿的环境中仍能安全地工作。
(5)阻燃性能。NOMEX纸的限氧指数高，在220℃时，其限氧指数LOI>20．8％，因此，其阻燃性能要优越于环氧树脂与PET薄膜。
2.4.3 用NOMEX纸做原料的H级干式变压器
（1）真空压力浸渍式（VPI）
VPI H级干式变压器是在原有的浸渍式干式变压器的基础上发展起来的，由于采用了全新的真空压力浸渍工艺，大大增加了产品的防潮性能与耐电强度。这种变压器一般做成开敞通风式(OVDT)结构，通风散热情况较好。由于采用C级(220X2绝缘系统)的NOMEX纸来制造H级(180X2绝缘系统)的干式变压器，使得这种变压器具有约20％的过载热裕度，因而过载能力很强。再加上NOMEX纸在防火、防潮、环保、安全方面所具有的诸多优点，大大提高了其技术性能。目前，OVDT式VPI H级干式变压器在世界上已得到了广泛应用。
OVDT式VPI H级干式变压器有如下主要特点。
1)高压线圈可以是饼式、层式等多种结构。
2)线圈为开敞通风式，散热情况良好，热点温升与平均温升间的差值小，有助于长期过载能力的提高与耐受热冲击负荷。
3)依靠良好的真空压力浸渍工艺，可保证其优质的防潮性能以及较低的局放值。
4)为降低突发短路时的冲击短路电流，线圈参数可设计为低X／R结构。
（2）真空压力浸渍包封式(VPE或VDT)
为了提高VPI变压器的环保与防潮性能，在真空压力浸渍后，再用涂有硅树脂漆(或聚脂漆)的NOMEX纸加以包封，就形成了VPE H级干式变压器。VPE H级干式变压器基本结构与VPI OVDT式基本相同，绝缘材料也都是220℃的绝缘系统，不同的是前者防潮性能极好，且最高可容许到250℃温度下运行。
2.5 温升计算
无论是油浸式变压器还是干式变压器，它们在运行的过程中，由于有铁耗和铜耗的存在，这些损耗都将转化成热能而向外发散，从而引起变压器不段发热和温度升高。
具体而言，铁耗和铜耗所产生的热量将首先使铁心和绕组的温度逐步升高。最初，温度上升很快，但随着铁心和绕组温度的饿高，它们对周围的冷却介质（如油或者空气）就有一定的温度差（又叫温差或温升），这时绕组及铁心就将一部分热量传到周围的介质中去，从而使周围的介质温度升高，此时，由于绕组及铁心有一部分热传给周围介质，
湖南工程学院毕业论文
故本身温度上升将逐渐缓慢。经过一段时间后，绕组及铁心温度最终达到稳定状态，而
再不升高，这时绕组和铁心继续产生的热量将全部散到周围介质中去。这就叫做热平衡
状态。上述过程是受“传热学”的规律所决定的。
总的来说，干式变压器的温升计算其理论基础与处理方法与油浸式是基本相同的。
只不过走味对流散热的介质不是油，而是空气。另外一个特点就是干式变压器没有油箱，
并且由于干变的类型很多，结构各异。所以干变的温升计算更为繁杂。许多计算方法是
属于专利技术，不可能公开发表。因此，这里的计算方法只是一些通用的经验或者法则，
也是属于一些基础性的介绍。
2.5.1 开敞通风式干式变压器的温升计算原则 [2]
开敞通风式干变（OVDT ）的结构和象一个没有油箱的油浸式变压器的器身。但冷
却介质为空气，主要依靠辐射和对流来散热。其温升计算的原则为：
（1）不考虑发热体之间的热交换时的温升计算
① 铁心及内、外绕组的温升计算式。
铁心以及内、外绕组三者都有损耗，因而可认为是三个独立的发热体，当不考虑它
们之间的相互热交换时，起温升计算式为：
8.00
0)36.0~34.0(q =τ 8.011)36.0~34.0(q =τ （2-16）
8.02
2)36.0~34.0(q =τ 式中 0τ，1τ，2τ——铁心以及内、外绕组的温升，K ；
0q ，1q ，2q ——铁心以及内、外绕组的单位热负荷，2/m W
② 铁心以及内、外绕组的单位表面热负荷的计算。（当内、外绕组均为圆筒式绕组
时）。
∑+='0010
0S k S P q α， 2
/m W ∑='1
111S k P q α， 2/m W （2-17） ∑+='
2
2222S k S P q α， 2/m W 式中0P ，1P ，2P ——铁心及内、外绕组的损耗，W ；
1S ，2S ——铁心及外绕组露在外面的散热面，2m ；
'0
S ∑，'1S ∑，'2S ∑——铁心及内、外绕组被遮蔽的散热面，2m ；
10KV 干式变压器设计
0αk ，1αk ，2αk ——铁心及内、外绕组被遮散热面的散热系数。
③系数0αk ，1αk ，2αk 的计算方法。
25.00006.156.0???? ??=H a k α
25.01116.156.0???? ??=H a k α （2-18）
25.02226.156.0???? ??=H a k α
式中0a ，1a ，2a ——铁心及内、外绕组的平均气道宽，mm ；
0H ，1H ，2H ——铁心及内、外绕组气道高，mm 。
④系数0a ，1a ，2a 的计算方法。
a.当两发热体间无绝缘筒时，取二者间隙的一半作为每个发热体的气道宽。
b.当两发热体见有绝缘筒时，取发热体至绝缘筒间的间隙作为该发热体的气道宽。
c.为确定铁心与内绕组的间隙，可按下式确定铁心的等效直径
z A d 12= （2-19）
式中z A ——铁心柱的有效截面，2cm 。
d.每个发热体的平均气道宽，应是该发热体所有气道宽的算术平均值。
⑤气道高0H ，1H ，2H 的计算方法。
a.铁心气道高——取铁心窗高与内绕组电抗高的算术平均值，mm 。
b.内、外绕组的气道高——分别取内、外绕组的电抗高度，mm 。
（2）考虑发热体之间的热交换的温升计算
当铁心、内、外绕组这三个独立的发热体之间的温升不相等时，应采用下列方法计
算其相互热交换关系，并最终确定其温升。
①确定两发热体之间的温差。
1010τττ-=?-
0101τττ-=?-
2121τττ-=?- （2-20）
1212τττ-=?-
式中下标0、1、2分别表示铁心、内绕组、外绕组。
②根据上述温差值，求与之相应的热负荷。
10kV干式电力变压器 目录 1 总则 2 使用环境条件 3 技术参数和要求 4 试验 5 供货范围 6 技术资料和图纸交付进度 7 运输要求 8 技术服务
1．总则 1.1本规范书适用于10kV干式电力变压器，它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。 1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。如有异议，应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。 1.4本设备技术规范书经需供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.5供方须执行现行国家标准和行业标准。应遵循的主要现行标准如下。本技术规范出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。 GB6450－86 干式电力变压器 GB/T10228-1997 干式电力变压器技术参数和要求 JB/T10088-1999 6～220kV级变压器声级 2.使用环境条件 2.1 海拔高度：不超过1000 m 2.2最大风速：35m/s（离地10m处10分钟内的最大平均值） 2.3最大月平均相对湿度: （20℃） 90% 2.4最大日平均相对湿度: （20℃） 95% 2.5最高环境温度：＋40℃ 2.6最低环境温度：—15℃ 2.7最高日平均气温: ＋30℃ 2.8耐地震能力：8度。 地面水平加速度： 0.25g; 地面垂直加速度：0.123g;
学号04350403 毕业设计说明书石家庄危险废弃物处置中心供电系统设计 学生姓名王东亮 专业名称电气工程及其自动化 指导教师陈建辉 电子与信息工程系 2008年 6月9日
石家庄危险废弃物处置中心供电系统设计 Shijiazhuang hazardous waste disposal center power supply system design 2
摘要 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本工程为石家庄危险废弃物处置中心的供电系统设计，该处置中心大部分用电设备属于长期连续负载，全年工作小时数为8760小时，要求不间断供电，主要车间及附属设备均为二级负荷。采用10KV电压等级双回路线路提供电源，单母线分段，放射式接线的设计方案。设计内容包括负荷计算、方案选择、功率补偿计算、短路电流计算、设备选择、二次系统设计、继电器选择、防雷接地设计、照明设计等。由于缺乏经验，设计中有很多不足与疏漏，请老师给予批评指正。 关键词：供电系统；计算负荷；短路电流；设备选择；
ABSTRACT It is well known, the electrical energy is the modern industry production primary energy and the power. The electrical energy both comes easy by other form's energy conversion, and easy to transform for other form energy supplies the application; Electrical energy transportation's assignment both simple economy, and is advantageous for the control, the adjustment and the survey, is advantageous in realizes the production process automation. Therefore, the electrical energy applies in the modern industry production and the entire national economy life extremely widely. This project for Shijiazhuang hazardous waste disposal center the power supply system design, the disposal center’s equipment belonging to the majority of long-term continuous load, annual work hours to 8760 hours, uninterrupted power supply requirements, the main workshop and ancillary equipment are 2 load. Use 10 KV double-circuit voltage lines to provide power, sub-bus, radiation-wiring design. Design elements include load calculation, options, power compensation, short-circuit current calculation, equipment selection, the second system design, choice of the relay, mine grounding design, lighting design. Due to lack of experience, there are many inadequacies in the design and oversight, to criticize the teacher corrected. Key words：Power Supply System; calculated load; short circuit; equipment selection
作为常见的小型输电线路终端，10kV变电站担负着输送电力和变压分配的重要任务，是当今社会中，工农业生产和城乡居民生活供电系统中的枢纽。由于其属于小型电路终端，设计和建立成本相对较低，并且应用广泛，所以在我国经济发展中起着重要作用。此次设计主要介绍10kV变电站的电气部分及继电保护设计。设计的内容包括电气一次部分主接线，设备的选择计算。在设计中，综合考虑到安全、经济和可靠性，对系统进行了短路计算和设备的选择、校验，除此之外，还对变电站继电保护系统配置做了简单的闸述。在设计中绘出主线图等相关图文信息，从而完成了10kV变电站电气一次部分和继电保护的设计。 关键词：电气设备;电流计算;电气主接线;继电保护
As a common small transmission line terminal, 10 kv substation for the important task of the power and pressure distribution, are in today's society, industrial and agricultural production power supply system of hub and urban and rural residents. Due to its terminal belongs to the small circuit, design and set up cost is relatively low, and widely used, so play an important role in the economic development of our country. This design mainly introduces 10 kV transformer substation electrical part and the relay protection design. The content of the design including a part of the main electrical wiring, equipment selection calculation. In design, comprehensive considering the safety, economy and reliability of the system short circuit calculation and selection of equipment, calibration, in addition, also for substation relay protection did simply expounds the system configuration. Draw lines in the design diagram and related graphic information, so as to complete the 10 kV transformer substation electrical part and the design of relay protection at a time. Keywords: Electrical equipment; Current calculation; The main electrical wiring; Relay protection
第1课中国早期人类的代表---北京人 一、教学目标 知识与技能 通过本课学习，让学生了解和掌握有关元谋人、北京人、山顶洞人的历史基础知识。过程与方法 通过“对比古猿、北京人和现代人的头部有什么区别”和“想象：北京人的一天是怎样生活的”，培养学生的观察和想象能力；通过思考、探究“山顶洞人的生活比北京人有哪些进步“，培养学生独立思考和进行比较的能力及阅读、识图和语言表达能力。 情感、态度与价值观 通过本课的学习，使学生认识到中国是人类的发源地之一，激发学生的爱国主义情感和民族自豪感，培养学生珍视人类文化遗产的意识。 二、教学重难点 北京人、山顶洞人、原始社会、氏族公社、劳动创造了人 三、导学过程 教师讲解,学生分析讨论相结合 【情景导入】 师：同学们，我们都知道人类是万物的主宰，是地球的主人，有人类才有人类社会的历史。那么最早的人是怎么来的？同学们知道哪些关于人类起源的神话传说呢？ 学生积极踊跃的讲述人类起源的神话传说。（西方上帝造人传说、中国的女娲抟土造人、盘古开天辟地等等。） 师：关于人类起源，无论西方的上帝造人还是中国的女娲抟土造人都是神话传说，并不真实可靠，那么人类到底是怎样诞生的呢？今天我们就带着这些问题去学习第一课，中国早期人类代表-北京人。 【自主预习】 (一)、我国最早的人类──元谋人 问：元谋人作为我国境内已知的最早人类，已有多少年的历史？并要求识图《我国远古人类主要遗址的分布》图，指出：元谋人生活的地区。 生答：170万年，云南省的元谋县（长江流域）。 师归纳：距今170万年的元谋人是我国境内已知的最早人类，它的发现揭开了祖国大地历史的新篇章，使我国成为一个历史悠久的世界文明古国。 问：请同学们据《我国远古人类主要遗址的分布》图指出，除元谋人外，我国境内还有哪些远古人类遗址？ 生识图回答：北京人、山顶洞人遗址。 问：北京人、山顶洞人又具有多少年的历史，生活在什么地区呢？ （开展竞赛活动：迅速阅读看谁回答的即快又准） 生迅速回答：北京人/70万──20万年/北京西南周口店的山洞 山顶洞人/3万年/北京西南周口店的山洞 师归纳：除元谋人、北京人、山顶洞人外，我国境内的远古人类遗址从南到北，分布很广。我国是世界上发现远古人类遗址最多的国家。 问：在远古时代，我们的祖先又是怎样生活的呢，下面让我们共同走近北京人和山顶洞人！ (二)、北京人
毕业设计（论文）任务书 一、题目：10kv变电所设计 指导思想和目的： 1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。 2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。 3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。 4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。 二．设计任务或主要技术指标： 1.设计任务 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置、确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 二、设计进度与要求： 第1周：收集10kv降压变电所资料。 第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。 第3周：根据设计背景计算变电所负荷。 第4周：短路电流计算。 第5周：电气主接线选择与校验。 第6周：继电保护预防雷保护的设计。 弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。 弟8周：答辩 三、主要参考书及参考资料： [1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005 [2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。 [3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。 [4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。 [5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。 教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日
第八卷 10kV架空线路标准设计 第一篇总论
第1章总论 1.1设计依据 1.1.1设计依据性文件 南方电网公司关于配网工程标准设计的编制原则和指导意见。 1.1.2主要设计标准、规程规范 GB 50061-2010 《66kV及以下架空电力线路设计规范》 GB50052-1995 《供配电系统设计规范》 GB14049-1993 《额定电压10kV、35kV架空绝缘导线》 GB50010-2002 《混凝土结构设计规范》 GB396-1994 《环形钢筋混凝土电杆》 GB4623-1994 《环形预应力混凝土电杆》 GB 50009 《建筑结构荷载规范》 GB/T16434-1996 《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》 GB50545-2010 《110kV～750kV架空输电线路设计技术规范》 DL/T 5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计规程》 DL/T 5131-2001 《农村电网建设与改造技术导则》 DL/T 599-2005 《城市中低压配电网改造技术导则》 DL/T 499 2001 《农村低电压电力技术规程》 DL/T 601-1996 《架空绝缘配电线路设计技术规程》 DL/T 5130 2002 《架空送电线路钢管杆设计技术规程》 DL/T 5154-2002 《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》 DL/T 620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T 599-1996 《城市中低压配电网改造技术导则》 DL/T 621-1997 《交流电气装置的接地》 Q/CSG 10012-2005 《中国南方电网城市配电网技术导则》 Q/CSG 10703-2009 《110kV及以下配电网装备技术原则》 Q/CSG 11501-2008 《35kV及以下架空电力线路抗冰加固技术导则》 1.2设计内容 10kV架空线路标准设计包括杆塔的标准设计和机电组装图及加工图的标准设计。杆塔的标准设计，即对于不同的材质、导线截面、气象、回 1
第1课中国境内的早期人类 预习指导： 1.元谋人、北京人、山顶洞人的距今年代、发现地点、体形特征、生产生活工具和社会组织各是怎样的？ 2．思考山顶洞人的生活比北京人的生活有哪些进步？ 一．自学目标 1.了解元谋人、北京人、山顶洞人的距今年代、发现地区和生活情况。 2.会观察北京人、山顶洞人的头部特征，找到他们和现代人的区别。 3.会描述“北京人一天的生活”情况。 4.会归纳山顶洞人比北京人的生产生活有哪些进步。 二.自学重点、难点 重点：北京人、山顶洞人 难点：山顶洞人比北京人有哪些进步 三.教法与学法 教法：导学、探究 学法：阅读、观察、比较、讨论、探究 四.自学指导 【导入新课】： 学生阅读课文导入框导入新课。问：世界四大文明古国是哪四个国家？（生答）中国是四打文明古国之一，中华民族是历史悠久的伟大民族。在那遥远的古代，祖国境内有哪些远古居民呢？请大家快速的浏览课文，看看课文告诉我们祖国境内有哪些远古居民？（元谋人、北京人、山顶洞人）（4分钟） 【出示目标】：学生阅读或教师提示。（2分钟） 【自学指导】： 导学1、我国境内已知的最早人类是什么人？距今约多少年？发现在什么地方？学生阅读课文第一目后回答。元谋人生活在距今约一百七十万年，是我国境内已知的最早人类。会不会制造工具是人和动物的根本区别。（3分钟） 导学2：北京人生活在距今约多少年的什么地方？体形特征、社会组织、生产生活情况
如何？学生阅读第二目后回答。北京人生活在距今约70——20万年前的北京西南周口店的山洞里，他们使用打制石器，会使用天然火，过群居生活。 请大家看课本第2页的古猿头像、北京人头部复原像、现代人头像，观察比较一下，北京人和现代人的头部有什么区别？并想象一下“北京人的一天”是怎样生活的？引导学生观察北京人的前额、眉脊骨、颧骨、吻部、下颌，得出北京人前额低平、后倾，眉脊骨高突，吻部前伸，没有明显的下额，很象古猿的结论。 引导学生看北京人的生活环境，如青山、树林、湖水、草地，看他们的长相、举止、衣着及采野果、挖块茎根的劳动行为，观察他们手中的石器、怀抱中的小孩，联系课文中北京人用火追逐野兽的场面，让几个同学互相补充，图文结合，描述北京人原始、忙碌、充实的一天。 火的使用是人类征服自然的里程碑，北京人会使用天然火，会保存火种，试问大家北京 人的火种是从哪里来的？引导学生从雷电使森林着火、制造工具时偶然摩擦起火、某些易燃品自燃等方面回答。（7分钟） 导学3：另一种远古人类——山顶洞人生活在距今多少年的什么地方？他们的体形特征、社会组织、生产生活情况如何？学生阅读第三目后回答。 请问大家看《山顶洞人的生活》一图，结合课文，思考这样一个问题：山顶洞人的生活 比北京人的生活有哪些进步？引导学生从磨制石器、人工取火、使用骨针、缝制简单的衣服、掌握钻孔技术、穿项链、懂得爱美、扩大活动范围等方面回答。 请大家讨论什么叫氏族，什么是血缘，并考虑一下氏族与原始人群相比，那种组织的凝聚力更强一些？氏族是按照一定的血缘关系组成的社会组织，他们居住在一起，使用共有的工具，共同劳动，共同分配食物，没有贫富贵贱的差别。（5分钟） 【小结】：略（3分钟） 五.当堂练习：（15分钟） 〖单项选择〗： 1、我国境内最早的人类生活在：（） Ａ、距今170万年 B、距今70万年至20万年前 C、距今18000年 D、20000年前 2、下列远古居民中，最早开始懂得使用火的是：（） A、山顶洞人 B、北京人 C、元谋人 D、蓝田人
机械工厂供电系统设计 摘要： 厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输，变换，分配到工厂车间中的每一个用电设备上。随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能的质量，供电的可靠行以及技术经济指标等的要求也日益提高。供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资，运行费用和有色金属的消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上，他与企业的经济效益，设备和人身安全等是密切相关的。 关键词：工厂供电、变配电、短路电流、高低压设备 第一章设计的基础材料及方案论证 1.1.1设计总基础资料 表：本厂产品及单耗 产品类型单位数量（套）单位重量（kg/ 套）每公斤重耗 电量kwh/kg 耗电量 （kwh） 特大型中型小型共计套 套 套 5000 20万 10万 200 20 0.5 1 5 10 100万 2000万 50万 2150万（2）负荷类型及大小 配电计 点名称设备台 数n 设备容量/kw计算有功功率 /kw 计算无功功率 /kw 计算视在功率 ／kw 计算电 流/A
一车间70 1419 470 183 506 770 二车间177 2223 612 416 744 1130 三车间37 1755 920 276 957 1452 工具,机修车间81 1289 496 129 510 775 空气站煤气站45 1266 854 168 872 1374 全厂 总负荷604 10463 4087 1659 4485 6811 配电计点名称功率因数 cosφ tgφ平均有功 功率／kw 平均无功 功率 /kvar 有功功 率损耗 /kw 无功功率 损耗/kw 变压器 容量 /(kv·A 一车间0.93 0.39 354 138 10 50 630 二车间0.82 0.68 512 348 15 74 800
毕业设计 题目：输电线路概述 目录 前言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 配电线路规划。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5
电杆。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 架空配电线路杆位的确定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 电杆埋深。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 架空导线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 拉线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 横担与绝缘子。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 线路的施工步骤。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 线路的运行与维护。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 其他配电装置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 前言：输电线路是电力系统的重要组成部分，是发电厂与电力用户之间输送电能与分配电能的中间环节，包括各电压等级的输电线路和变电所，它担负着输送电能的重要任务。随着国家科学技术的不断发展和进步，人民生活水平的不断提高。人们对电力的需求也随之不断增大，电已经成为人们赖以生存和发展不可缺少的一部分。特别是一些新兴产业的兴起，不仅带动了一方经济的大幅度跨越，也促进了电力行业有了稳定的提升。在这种环境和背景下，
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有
10kv架空输电线路的绝缘配合 随着配电网的飞速发展，供电区域被树木覆盖，严重的腐蚀、台风等诸多因素的影。向，使配电网的可靠性面临新的困难。受到自然界对配电网构成的这种或那种威胁，从而产生了分裂架空绝缘导线。架空绝缘导线与普通架空裸导线相比，具有许多优点，可解决常规裸导线在运行过程中遇到的一些难题，价格又比地埋电缆便宜得多，因此，在配电网中得到广泛的应用。 1 架空绝缘导线的主要特点 (1)绝缘性能好。架空绝缘导线由于多了一层绝缘层，比裸导线优越的绝缘性能，可减少线路相间距离，降低对线路的支持件的绝缘要求，提高同杆架设线路的回路数。 (2)防腐蚀性能好。架空绝缘导线由于外层有绝缘层，比裸导线受氧化腐蚀的程度小，抗腐蚀能力较强，可延长线路的使用寿命。 (3)防外力破坏。减少受树木，飞飘金属膜和灰尘等外在因素的影响，减少相间短路及接地事故。 (4)强度达到要求。绝缘导线虽然少了钢心，但坚韧，使整个导线的机械强度能达到应力设计的要求。 2 架空绝缘导线的规格 (1)线心。架空绝缘导线有铝心和铜心两种。在配电网中，铝心应用比较多，主要是铝材比较轻，而且较便宜，对线路连接件和支持件的要求低，加上原有的配电网也以钢心铝绞线为主，选用铝心线便于原有网络的连接。在实际使用中也多选用铝心线。铜心线主要是作为变压器及开关设备的引下线。 (2)绝缘材料。架空绝缘导线的绝缘保护层有厚绝缘(3．4mm)和薄绝缘(2．5mm)两种。厚绝缘的运行时允许与树木频繁接触，薄绝缘的只允许与树木短时接触。绝缘保护层又分为交联聚乙烯和轻型聚乙烯，交联聚乙烯的绝缘性能更优良。常用的lOkV架空绝缘导线如表1所示。 3 架空绝缘导线的敷设方式 (1)单根常规敷设方式。这种架设方式就是采用目前裸导线的常规水泥电杆、铁附件及陶瓷绝缘子配件，按裸体导线架设方式进行架设，比较适合于老线路进行改造和走廊较充分的区域。 (2)单根敷设采用特制的绝缘支架把导线悬挂，这种方式可增加架设的回路数，节省线路走廊，降低线路单位造价。 4 架空绝缘导线应用区域 (1)适用于多树木地方。裸导线架设的线路，在树木较多的地段，往往线路的架设和维护与绿化和林业产生很大的矛盾。采用架空绝缘导线可减少树木的砍伐(架设初期及运行维护阶段)，解决于许多难题，与绿化、林业等部门的矛盾也减少，保护好了生态环境，同时美化了市容，而且降低了线路接地故障。 (2)适用于多飞飘金属灰尘及多污染的区域。在老工业区，由于环保达不到标准，金属加工企业，经常有飞飘金属灰尘随风飘扬。在火力发电厂、化工厂的污染区域，造成架空配电线路短路、接地故障。采用架空绝缘导线，是防止lOkV配电线路短路接地的较好途径。 (3)适用于盐雾地区。盐雾对裸导线腐蚀相当严重，使裸导线抗拉强度大大降低，遇到刮风下雨，引发导线断裂，造成线路短路接地事故，缩短线路使用寿命。采用架空绝缘导线，能较好地防盐雾腐蚀。因为有了一层绝缘层保护，可减少盐雾对导体的腐蚀，延缓线路的老化，延长线路的使用寿命。 (4)适用于雷电较多的区域。架空绝缘导线由于有一层绝缘保护，可降低线路引雷，即
部编人教版中国历史七年级上册单元知识点整理 第一单元史前时期：中国境内早期人类与文明的起源 一、单元提醒 1.史前时期分为哪两个时期？旧石器时代和新时期时代。 2.什么是旧石器时代？使用打制石器的时代。 3.举出旧石器时代石器的代表。尖状器、刮削器、石锤、石砧 4.什么是新石器时代？使用磨制石器的时代。 5.举出新石器时代生产工具的代表。骨器（骨耜）、角器、耒耜 6.举出生活在旧石器时代原始居民。元谋人、北京人、山顶洞人。。 7.举出生活在新石器时代原始居民。半坡人、河姆渡人。 第 1课中国境内早期人类的代表——北京人 一、简答题 1.人类是由什么进化而来的？古猿。 2.人类进化过程的三个阶段名称。直立人、早期智人、晚期智人（即现代人）。。 3.我国是世界上发现最多的国家之一。古人类遗址。 4.人和动物的根本区别是什么？会不会制作工具。 5.元谋人发现的地点、距今年代。云南元谋、距今约 170 万年 6.元谋人发现有什么意义？元谋人是我国境内目前已确认的最早的古人类。。 7.元谋人的生活状况怎样？已经能够制作工具，知道使用火。。 8.北京人发现的地点、距今年代。北京周口店、距今约70—20 万年。。 9.北京人的别名。北京直立人、北京猿人 10.第一个发现北京猿人头盖骨的学者是谁？裴文中 11.概括北京人的体貌特征。带有猿的某些特征，能够直立行走。。 12.北京人使用什么类型的石器？打制石器。 13.概括北京人过着怎样的生活。群居生活。 14.北京人的用火情况怎样？已经学会使用火，会长时间保存火种。。 15.火的使用有什么意义？火的使用，改善了人类的生存条件，，是人类进化史上的里程碑。。 16.北京人的发现在人类历史的研究上有什么重要意义？ （1）北京人是世界上最重要的原始人类之一。（2）北京人遗址是迄今所知世界上内涵最丰富、、材料最齐全的直立人遗址。（3）为人类起源的研究提供了可靠的证据。 17.山顶洞人发现的地点、距今年代？北京周口店、距今约 3 万年 18.山顶洞人和现代人类有区别吗？已经具有现代人类的特征 19.山顶洞人的生活状况怎样？已掌握钻孔技术和磨制技术，会人工取火，已经有了审美的观念。 20.中国最早的旧石器时代的缝纫工具穿孔骨针是在哪一遗址中发现的？山顶洞人遗址。 21.元谋人、北京人、山顶洞人分别属于人类发展的哪一阶段？元谋人、北京人属于直立人、、山顶洞人属于晚期智人（即现代人）。 22..元谋人、北京人、山顶洞人都生活在什么流域？ 元谋人——长江流域；北京人、山顶洞人——黄河流域 二、知识点整理 （一）元谋人 发现地点：云南元谋县 生活年代：距今约170万年 地位：我国境内目前已确认的最早的古人类 生产工具：已经能够制作工具 火的使用：已经知道使用火
前言 在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。 学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。 首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。 毕业设计（论文）任务书 题目110kV降压变电站电气一次部分设计 一、毕业设计（论文）内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12回，远景发展2回。 电力系统接线简图、负荷资料及所址条件见附件。 二、毕业设计(论文)应达到的主要指标 1、变电所总体分析； 2、负荷分析计算与主变压器选择； 3、电气主接线设计； 4、短路电流计算及电气设备选择； 5、配电装置及电气总平面布置设计。 三、设计(论文)成品要求 1．毕业设计说明书（论文）1份； 2．图纸：1套（电气主接线）。
干式变压器设计
毕业论文（设计） 10KV干式变压器设计 学生姓名： 指导教师： 合作指导教师： 专业名称：电气自动化技术 所在学院：职业技术学院 2013 年 5月
目录 摘要..................................................................................................I 第1章概述....................................................................................... . (1) 1.1 干式变压器的发展及前景 (1) 1.2 干式变压器的应用场合 (2) 1.3 干式变压器的分类 (2) 1.4 冷却方式及其标志 (3) 1.5 温升限值及参考温度 (3) 1.6 绝缘水平 (3) 1.7 干式变压器的过载能力 (4) 1.8 干式变压器的防护方式 (5) 1.9 干式变压器的环保标准 (5) 第2章设计要点 (6) 2.1 铁心相关计算 (6) 2.1.1 铁心直径的选择 (6) 2.1.2 铁心的空间填充系数 (7) 2.1.3 铁心叠片系数 (7) 2.1.4 铁轭截面和形状的选择 (8) 2.1.5 其它 (8) 2.2 高低压绕组匝数的计算 (8) 2.2.1 初算每匝电压 (8) 2.2.2 低压绕组匝数的计算 (9) 2.2.3 磁通密度和磁通的计算 (10) 2.2.4 高压绕组匝数的计算 (10) 2.2.5 电压比校核 (11) 2.3 绕组相关尺寸和铜重的计算 (12) 2.4 关于H级干式变压器的绝缘结构 (13) 2.4.1 概述 (13) 2.4.2 关于NOMEX 纸的技术性能 (14) 2.4.3 用NOMEX纸做原料的H 级干式变压器 (15)
毕业设计（论文） 题目：永济机械厂10kv降压变电所的电气设计年级专业：机电1072班 学生姓名： 指导教师： 2010年5 月20日
摘要 电能是现代人们生产和生活的重要能源。电能可由其他形式的能转换而来，也可简便地转换成其他形式的能。电能的输送，分配，调试，控制和测试等简单易行，有利于实现生产过程的自动化，因此，在工矿企业，交通运输，人民生活中得到广泛应用。 电力工业是国民经济重要的部门，是现代化建设的基础。本次设计主要是有关工厂降压变电所设计方面的内容，本说明书中主要叙述了工厂降压变电所设计方法、和其他要求的确定供电系统的主要电气设备，供电系统的接线和结构，负荷计算和断路计算，电线和导线的选择及校正，断电保护装置及二次系统，防雷；接地及电气安全，电气照明技术，工厂供电系统的经济运行，工厂供电系统的运行维护和检修，实验与实践等。本次工厂降压变电所的设计，它从多方面体现出了工厂供电的重要性 工厂总降压变电所的位置和形式选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,确定变压器的台数和容量.工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数,,确定变电所高,低接线方式，系统短路电流计算由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流.负荷计算及无功功率补偿负荷计算的方法有需要系数法,利用系数法及二项式等几种.本设计采用需要系数法确定. 【关键词】电气设计功率补偿负荷计算防雷与接地主变压器一次设备的选择与校验二次回路方案的选择
目录 前言 (1) 第一章电气设计的一般原则.设计内容及步骤 (2) 1.1、电气设计设计的一般原则 (2) 1.2、设计内容及步骤 (2) 第二章负荷计算的内容和目的 (5) 2.1负荷计算的内容和目的 (5) 2.2负荷分级及供电要求 (5) 2.3电源及供电系统 (6) 2.4电压选择和电能质量 (6) 2.5无功补偿 (6) 2.6低压配电 (7) 2.7变电所进出线选择和校验 (7) 第三章负荷计算和无功功率计算及补偿 (8) 3.1负荷计算及无功功率补偿 (8) 3.2无功功率补偿计算 (11) 3.3年耗电量的估算 (11) 第四章变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (13) 4.1变电所主变压器台数的选择 (13) 4.2变电所主变压器容量选择 (13) 4.3变电所主接线方案的选择 (13) 第五章变电所一次设备的选择与校验- (15) 5.1变电所高压一次设备的选择 (15) 5.2变电所高压一次设备的校验 (15) 5.3.高压设备的热稳定性校验 (16) 5.4变电所低压一次设备的选择 (17) 5.5变电所低压一次设备的校验 (17) 第六章变电所高、低压线路的选择 (19) 6.1高压线路导线的选择 (19) 6.2低压线路导线的选择 (19) 第七章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (21) 7.1二次回路方案选择 (21) 7.2继电保护的整定 (21) 第八章防雷保护与接地装置设计 (24) 8.1防雷设备 (24) 8.2.接地与接地装置 (24) 第九章总结 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录 (29)
10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -