10KV电力变压器的设计研究

摘要：变压器理论属于电机学，因为看似静止的变压器设施，其实在运作中能促使电磁能量间的转化和传送，也正是由于其特质，被广泛应用在各行各业中。电压器主要有几个部件构成，分别为：油箱、线圈、绝缘和结构件等，因此电压器的设计也主要考虑这几个环节的制造。通常情况下，变压器的设计流程为铁心的设计、线圈的计算以及油箱的设计三部分。本文就将从10KV电力变压器的设计程序中，详细探讨有关的设计内容，希望能为今后的实际工作提供参考资料。

关键字：变压器；传输；节能消耗；配电系统

1 设计10KV电力变压器有关的问题

1.1熟悉国家标准

“标准”是指国家对设计某些产品的技术法律，无论是生产哪种产品，一定要严格按照国家规定的标准进行。所以要想设计某类产品，前提基础就是要对国家的标准规定熟记于心，这样出厂的产品才能具有技术性能。我国推行的标准分为三个等级：国家标准、行业指标以及企业指标，每个标准等级都包含强制性和非强制性两类，由于受到全球化的影响，我国还增加了国际性的标准。当然，除此之外，在世界上还有很多较先进的标准，包括英国标准（BS），美国标准（AN51），法国标准（NF）等等[1]。

1.2对产品的规格和用户的需求做全面了解

产品规格：SZ11-1600/10 额定容量：1600KVA

电压标准：10000 4×2.4%/400V 相数：3

额定频率：50Hz 联结组别：Dyn11

空运耗能：1.85KW 负载级别：A等级

阻抗电压百分比：4.5% 绝缘级别：A级别

冷却措施：油浸风冷 使用要求：室内专用

以上是10KV电力变压器的产品规格，这是一般性的产品标准，除了考虑达到标准，还有充分考虑到用户的使用要求，市场的需求直接影响着企业设计出产品销售的好坏。在当今社会，只有符合市场需求的产品，才能在销售道路上畅通无阻，企业才能获得较好的收益，因此产品的销售情况是企业兴衰成败的导航。

2 10KV电力变压器的设计方案

2.1额定电压和额定电流的计算

在进行电压和电流计算时，要使变压器的电阻、铁耗均为零，这样计算结果的偏差才能保证最小。变压器的接法有两种：D接法和Y接法，但在本次设计中用到的方法是Dyn11接法。计算过程是：高压线圈为“D”型接线，当线电压和相电压等值时

2.2选择铁心直径的考虑要素

铁心直径的选取中要先考虑，制造变压器的成本问题，影响成本的因素有铁心材料的选择、导线材料的选用，这两个材料的选择十分重要。本次设计就考虑钻研出，用铜铁比例结合的材料制成铁心，不仅成本降低了而且比起其他材料来，其性能是最优化的。解决了铁心材料的问题后，最重要的问题就是直径的大小选择，因为铁心的直径关系着，变压器各部件的技术性能，因此直径选取一直是难以解决的技术问题，这也是本次设计的关键所在。

2.3铁芯截面的设计

2.3.1铁心级数标准

铁心柱侧面多为梯形，由于这个特点，界面就分为很多级别，级数越高，要求的制造工艺水平就越高。从1级到8级的片宽取值为260，240，230，200，170，150，120，80，。迭厚取值为：29，31，18，19，10，从这些数据中可以计算出铁心截面图。

2.3.2铁心片大小的计算

根据以上分析得出，截面级别共有8个等级，只有每个级别的铁片宽度相同时，才更利于加工制造，铁心片的计算规格共有四种，计算时分别对应相应的规格进行计算。

2.4低压线圈数的确定

每匝电压的确定公式为： ；在得知铁心截面AC、硅钢片牌号时可知 =17.756伏/匝；低压线圈数的计算用 和最初低压线圈匝数 = ，取整数13，电压为： 伏/匝

2.5高压线圈数的计算和电压比较

2.5%相电压 ；2.5%匝数 取整数14匝数，在计算高压线圈数时要先从-10%起，-10%的匝数为506.4，相电压U=9009.38，标准电压差误差是WC=0.104%

3 结论

本次设计研究过程中，谈到的10KV电力变压器的设计原理和计算方式，都是严格依照国家的规定进行的，并且某些设计都是依据了公司中的实践证实的，所以有一定的实际参考价值。

参考文献

[1]梁福波，智勇，郑伟.750KV高漏抗变压器式分级可控高抗应用研究[J].工矿自动化，2013（1）：1-2

[2]马爱情.基于ANSYS的500KV电力变压器端部绝缘电场分析及结构优化[J].上海电力学院学报，2012（8）：40-40