【一級能耗電力變壓器損耗及短路阻抗計算過程案例2100字】

一級能耗電力變壓器損耗及短路阻抗計算過程案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u6786（一）繞組數據計算 2219411.平均匝長 2276852.導線長度的計算 38083.每相電阻 322487（二）導線質量計算 3211361.裸導線質量 3261802.帶絕緣時導線質量計算 45372（四）繞組電阻損耗、負載損耗計算 411017.1.負載損耗 490161.1.電阻損耗 526841（三）短路阻抗計算 5137851.計算其電抗壓降 515329（五）鐵芯數據計算 7201241.鐵芯窗高 792562.鐵軛高度 7178553.鐵軛截面 7225184.鐵芯中心距 825418 818068（六）鐵芯質量 8274781.芯柱質量 8137882.鐵軛質量 8322153.四角質量 831088（七）空載損耗計算 8280231.空載電流計算 9（一）繞組數據計算1.平均匝長繞組的平均匝長在設計時可通過如下表達式確定出（5.1）式中:lp—計算的平均匝長Rp—計算的平均半徑高壓繞組：其低壓繞組：2.導線長度的計算依照上面計算所得的高、低壓繞組線圈的每個匝數的平均匝長可得出導線總長度。（5.2）式中：L—導線總長-線圈總匝數式中加上2米是考慮到引線長度高壓線圈低壓線圈3.每相電阻低壓側（5.3）高壓側（二）導線質量計算1.裸導線質量根據以上公計算公式：（5.4）式中：Gd—裸導線質量L—導線總長Sa—繞組截面積ρCu—導線密度，銅導線為8.9×10-6kg/mm2高壓線圈 低壓線圈2.帶絕緣時導線質量計算Kz/100—紙包扁線絕緣質量占比（5.6）可具體劃分為兩方面，其中高壓側低壓側兩側線圈重量分別為7864、4421kg這樣可確定出線圈總質量為12285kg（四）繞組電阻損耗、負載損耗計算.1.負載損耗Pk為和附加損耗之和，后一部分可劃分為渦流損耗、雜散損耗等幾部分。1.1.電阻損耗高壓側（5.7）低壓側1.2渦流損耗漏磁通高低壓總的渦流損耗1.3雜散損耗式中為雜散損耗系數，取0.0221.4引線損耗總的負載損耗在對比分析發現計算負載損耗和設計值存在明顯差異條件下，應該重新選擇導線，如發現Pk過大則應該適當的提高導線截面積，這樣會增加其重量，而Pk過小時需減少其截面積。（三）短路阻抗計算1.計算其電抗壓降高、低壓的繞組平均有效阻抗高度得出：（5.9）漏磁演化寬度∑D的計算表達式如下（5.10）可通過如下公式計算出漏磁入場寬度λ（式5.11）洛氏系數（5.13）式中：N—總匝數Ip—額定相電流K—附加電抗系數H1-修正系數Hp—電抗高度（cm）對于容量大于63000kVA的電力變壓器，均以電抗電壓來代替阻抗電壓。在設計時根據相關標準，選擇短路阻抗誤差許可范圍為±7.5%。不過在加工過程中因為各方面的因素都會有短路阻抗有影響的，所以在計算中差異我們控制在3%~4%以下。在做電抗計算時，一次所得結果并不滿足需求，還應該根據反饋情況進行不斷的調節。不過電流和頻率參數一般保持固定，這樣主要是針對匝數N及每匝電壓et進行調節。對比分析如發現電抗值偏大，則在調節過程中應該適當的提高每匝電壓，et增大會降低匝數，這樣就使得電抗下降，而滿足特定設計需求，其中如改變et需調整鐵芯磁通密度和鐵芯直徑，所以這種調整方式變化太大一般不采用，另外就是調整漏磁演化寬度∑D及高低壓線圈平均有效電抗高度。當電抗值偏大時可以增加，隨之∑D必然減小，調整導線a×b尺寸及段數均可實現調整、∑D。最后還可調整高低壓之間的距離，在滿足絕緣最小距離的前提下增加或減少高低壓間距離可實現電抗值的增大減小，但這種方法浪費材料所以最好也不用。（五）鐵芯數據計算1.鐵芯窗高（5.16）2.鐵軛高度（冷軋鋼片）（5.17）3.鐵軛截面（冷軋鋼片）（5.18）4.鐵芯中心距（六）鐵芯質量1.芯柱質量（kg） （5.19）查書《中小型變壓器實用全書》175頁表5-4ρFe=7.65kg/dm22.鐵軛質量3.四角質量（kg）（5.21）查書《中小型變壓器實用全書》184頁表5-11GΔ=kg（式5.22）（七）空載損耗計算變壓器空載損耗計算方法是空載損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級線圈電阻上的損耗,前者稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小,后者可以略去不計,因此,空載損耗基本上就是鐵損空載損耗：當變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率\t"/item/%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8%E7%A9%BA%E8%BD%BD%E6%8D%9F%E8%80%97%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%96%B9%E6%B3%95/_blank"正弦波形的額定電壓時，所消耗的有功功率稱空載損耗。算法如下：空載損耗=空載損耗工藝系數×單位損耗×鐵心重量負載損耗：當變壓器二次繞組短路（穩態），一次繞組流通額定電流時所消耗的有功功率稱為負載損耗。算法如下：負載損耗=最大的一對繞組的\t"/item/%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8%E7%A9%BA%E8%BD%BD%E6%8D%9F%E8%80%97%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%96%B9%E6%B3%95/_blank"電阻損耗+附加損耗附加損耗=繞組渦流損耗+并繞導線的環流損耗+雜散損耗+引線損耗阻抗電壓：當變壓器二次繞組短路（穩態），一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓Uz。通常Uz以額定電壓的\t"/item/%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8%E7%A9%BA%E8%BD%BD%E6%8D%9F%E8%80%97%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%96%B9%E6%B3%95/_blank"百分數表示，即uz=(Uz/U1n)*100%磁通密度計算（5.23）芯柱磁通密度（5.24）鐵軛磁通密度（5.26）空載損耗式中：K1—附加損耗系數。在計算時可基于相關設計手冊確定出；P1單位損耗W/kg1.空載電流計算空載電流具體含義為變壓器在運行過程中二次側開路、一次側保持額定電壓時，原邊繞組電流與額定電流之比的百分值。一般空載電流較小，為額定電流的2%~10%。空載電流有功分量（鐵耗電流）（5.27）無功分量（磁化電流）Ix的計算，現根據鐵芯及鐵軛中磁通密度從數《中小型變壓器實用全書》182頁5-9中查取鐵芯各部分及氣隙的單位的磁化容量，在根據鐵芯各部分的重量、截面積相關的參數進行計算，對應的計算表