雙高壓配電變壓器的設(shè)計原理及應(yīng)用摘要：針對用戶在訂購電力變壓器時,提出在同一臺變壓器上實現(xiàn)6.3kV和10kV雙電壓轉(zhuǎn)換供電,一臺變壓器可使兩種電網(wǎng)等級電壓，減少了用戶對變壓器的投資，變壓器的安裝、拆除、再安裝等費用以及二次利用的價值。我經(jīng)過反復(fù)論證,改變傳統(tǒng)設(shè)計,最終確定高壓線圈采用星角轉(zhuǎn)換的方法來實現(xiàn)雙電壓的轉(zhuǎn)換，即星接10kV，角接6.3kV。此方案電壓比偏差完全滿足國標(biāo),且成本費用比常規(guī)產(chǎn)品只多了一只普通調(diào)壓開關(guān)的價格，制作工藝難度降低，使用起來簡單方便。關(guān)鍵詞：配電變壓器、電壓轉(zhuǎn)換、雙高壓1．緒論不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行本文章是作者結(jié)合當(dāng)前變壓器的市場需求，以及以后將從事變壓器電磁設(shè)計工作的需要來完成的，主要希望通過變壓器設(shè)計加深對多電壓變壓器認識，掌握變壓器星角轉(zhuǎn)換電壓變化情況，為今后設(shè)計其它特殊變壓器設(shè)計打下良好和堅實的基礎(chǔ)，爭取在多功能、智能型變壓器設(shè)計、開發(fā)方面能有一定的貢獻。2.雙高壓配電變壓器設(shè)計計算本文章主要介紹了線圈匝數(shù)，鐵芯截面的確定，引線開關(guān)工作的原理，其它性能參數(shù)沒有詳細介紹，具體計算詳見參考文獻[1]。2.1技術(shù)條件（1）變壓器額定容量SN＝630kVA（2）變壓器額定線電壓和分接范圍（一次）U1＝10（6.3）±22.5%/0.4kV（3）短路阻抗：4.5%（4）額定頻率：50Hz（5）空載損耗：P0=0.57kW（6）負載損耗：Pk=6.2kW（7）空載電流：0.24%（8）變壓器聯(lián)結(jié)組：Yyn0(Dyn11)2.2變壓器各項參數(shù)的確定2.2.1高低壓線圈相電壓計算（1）高壓線圈相電壓：當(dāng)變壓器電壓為10kV時，高壓線圈為Y聯(lián)接。（U1＋22.5％U1）/＝（10000+0.0510000）/≈6062V（U1＋2.5％U1）/＝（10000+0.02510000）/≈5918VU1/＝10000/≈5774V（U1-2.5％U1）/＝（10000-0.025121000）/≈5629V（U1-22.5％U1）/＝（10000-0.05121000）/≈5485V高壓線圈相電壓：當(dāng)變壓器電壓為6.3kV時，高壓線圈為△聯(lián)接。相電壓等于線電壓U1＋22.5％U1＝6300+0.056300=6615VU1＋2.5％U1＝6300+0.0256300≈6458VU1＝6300VU1-2.5％U1＝6300-0.0256300≈6142VU1-22.5％U1＝6300-0.056300=5985V（2）低壓線圈線電壓：低壓線圈為Y聯(lián)接。低壓線圈相電壓等于線電壓U/＝400/=231V2.2.2高低壓線圈電流計算（1）高壓Y(10kV)聯(lián)結(jié)線圈電流：IN=Iφ=S/UN=36.37A高壓△(6.3kV)聯(lián)結(jié)線圈電流：IN=Iφ=S//UN=33.34A（2）低壓Y聯(lián)結(jié)線圈電流：IN=Iφ=S/UN=909.35A2.3變壓器的電、磁路的計算2.3.1鐵心的確定（1）硅鋼片的選用硅鋼片選用武鋼公司27-90冷軋硅鋼片。在50Hz，1.7T時，單位損耗為0.87W/kg（2）鐵心截面的計算鐵心直徑根據(jù)經(jīng)驗得：=583.8067=220.7886mmSz=SN/3=210Sz為三相雙線圈變壓器每柱容量。面積=π(D/2)0.97/100=304.677cm經(jīng)過反復(fù)計算確定面積相同，直徑170和直線125組成的橢圓周長最短。截面圖如下圖1-1所示：圖1-1鐵芯截面圖2.3.2線圈匝數(shù)計算（1）每匝電勢初選值磁通密度初選B=1.58T，則每匝電勢為1.58304.677/45=10.6975V/T（2）低壓線圈匝數(shù)計算W=Uφ/et=21.588匝湊成整數(shù)匝，則低壓線圈匝數(shù)為22匝。（3）每匝電勢準確值et＝Uφ/W=10.4976V/T（4）鐵心磁通密度核算10.497645/304.677=1.55（5）高壓10kv線圈匝數(shù)計算1檔：U/et=6062/10.4976=5772檔：U/et=5918/10.4976=5643檔：U/et=5774/10.4976=5504檔：U/et=5629/10.4976=5365檔：U/et=5485/10.4976=523高壓6.3kV線圈匝數(shù)計算1檔：U/et=6615/10.4976=6302檔：U/et=6458/10.4976=6153檔：U/et=6300/10.4976=6004檔：U/et=6143/10.4976=5855檔：U/et=5986/10.4976=5706.3kV的5檔比10kV的5檔多47匝，4檔比10kV的4檔多49匝，3檔比10kV的3檔多50匝，2檔比10kV的2檔多51匝，1檔比10kV的1檔多53匝，每檔多余的匝數(shù)不同，平均值50匝，經(jīng)過計算機輔助電壓校核確定為49匝，把多余的49匝放在10kV分接檔位之后的基本段類。最后經(jīng)過計算機輔助電壓校核確定匝數(shù)確定高壓匝數(shù)如下圖2-1所示：圖2-110（6.3）kV變壓器匝數(shù)簡圖關(guān)于計算機輔助電壓校核確定匝數(shù)就是在電子表格內(nèi)輸入各個檔位的校核公式，把匝數(shù)輸入進去，電壓比偏差就會自動計算出來。只要電壓比偏差合格這個匝數(shù)就是正確的。2.3.3電壓比校核額定電壓及各分接電壓的偏差，一般設(shè)計書上電壓偏差≤±0.25％，產(chǎn)品標(biāo)準電壓偏差要求≤±0.5％，電壓偏差在設(shè)計時盡量小，保證成品一次通過。我們按下面公式核算電壓偏差：(Uφ－Uxφ)100%/Uφ≤±0.5％式中：Uφ為各分接位置的實際相電壓Uxφ為各分接位置的計算相電壓Uxφ＝Wxet（Wx為計算分接匝數(shù)）具體核算偏差范圍見下表2-1：表2-1電壓偏差核算表Y接10kV匝數(shù)及電壓偏差D接6.3kV匝數(shù)及電壓偏差檔位電壓（V)匝數(shù)偏差(%)檔位電壓（V)匝數(shù)偏差(%)1105005790.26%16615628-0.34%2102505650.22%26457614-0.18%3100005510.18%36300600-0.02%497505370.14%461425860.16%595005230.10%559855720.33%2.3.4空載損耗、負載損耗以及溫升值具體計算方法參考變壓器速查速算手冊，詳見參考文獻[1]。2.3.5變壓器接線圖圖2-2變壓器引線接線圖2.3.6該產(chǎn)品經(jīng)過生產(chǎn)成品經(jīng)過試驗檢查各項性能數(shù)據(jù)合格，變比偏差如表2-8所示：表2-8電壓偏差核算表Y接10kV匝數(shù)及電壓偏差D接6.3kV匝數(shù)及電壓偏差檔位電壓（V)匝數(shù)偏差(%)檔位電壓（V)匝數(shù)偏差(%)1105005790.28%16615628-0.4%2102505650.26%26457614-0.22%3100005510.20%36300600-0.12%497505370.16%461425860.22%595005230.15%559855720.39%結(jié)束語：本章通過