一级能耗电力变压器损耗及短路阻抗计算过程案例综述
目录
(一)绕组数据计算 2
1.平均匝长 2
2.导线长度的计算 3
3.每相电阻 3
(二)导线质量计算 3
1.裸导线质量 3
2.带绝缘时导线质量计算 4
(四)绕组电阻损耗、负载损耗计算 4
.1.负载损耗 4
1.1.电阻损耗 4
(三)短路阻抗计算 5
1.计算其电抗压降 5
(五)铁芯数据计算 7
1.铁芯窗高 7
2.铁轭高度 7
3.铁轭截面 7
4.铁芯中心距 7
M。=1500mm 7
(六)铁芯质量 7
1.芯柱质量 7
2.铁轭质量 8
3.四角质量 8
(七)空载损耗计算 8
1.空载电流计算 9
(一)绕组数据计算
1.平均匝长
绕组的平均匝长在设计时可通过如下表达式确定出lp=2πRp
(5.1)
式中：
1p一计算的平均匝长
Rp一计算的平均半径
高压绕组：
1?=2πR1p=2×π×0.618=3.883m
其低压绕组：
1?=2πR?p=2×π×0.432=2.714m
2.导线长度的计算
依照上面计算所得的高、低压绕组线圈的每个匝数的平均匝长可得出导线总长度。
L=1Nz+2m(5.2)
式中：
L一导线总长
N?-线圈总匝数
式中加上2米是考虑到引线长度
高压线卷
L?=1?Nz?+2m=3.883×478+2=1858mm
低压线卷
L2=l?N?2+2m=2.714×79+2=216.4m
3.每相电阻
低压侧
(5.3)
高压侧
(二)导线质量计算
1.裸导线质量
根据以上公计算公式：
(5.4)G:=3paSL式中：
(5.4)
Ga一裸导线质量L一导线总长
Sa一绕组截面积
pcu一导线密度，铜导线为8.9×10-6kg/mm2高压线卷
Ga?=3×8.9×152.8×1858×10?3=7580kg低压线圈
Gi2=3×8.9×751.9×216.4×10?3=4345kg
2.带绝缘时导线质量计算
Kz/100一纸包扁线绝缘质量占比
(5.6)
可具体划分为两方面，其中高压侧
低压侧
两侧线圈重量分别为7864、4421kg这样可确定出线圈总质量为12285kg
(四)绕组电阻损耗、负载损耗计算
.1.负载损耗
Pk为PRrse)和附加损耗之和，后一部分可划分为涡流损耗、杂散损耗等几部分。
1.1.电阻损耗
高压侧
(5.7)
低压侧
1.2涡流损耗
漏磁通
B?=17.8NIp/H=2620Gs
P=0.299*(aB?/A)^2/10^7Rrsc)
高低压总的涡流损耗Pw=10607+5018=16525W
1.3杂散损耗
Pz=K2*U?%*Sn=0.022*20.4*63000=28274W
式中
K2为杂散损耗系数，取0.022
1.4引线损耗
P,=K,*PRr5e)=0.01*(83662+72004)=1557W
总的负载损耗P,=PRrzse+P?+P2+P,=202022W
在对比分析发现计算负载损耗和设计值存在明显差异条件下，应该重新选择导线，如发现Pk过大则应该适当的提高导线截面积，这样会增加其重量，而Pk过小时需减少其截面积。
(三)短路阻抗计算
1.计算其电抗压降
高、低压的绕组平均有效阻抗高度得出：
(5.9)
漏磁演化宽度的计算表达式如下
(5.10)
∑D=154.7+340.6+274.4=769.7可通过如下公式计算出漏磁入场宽度λ
λ=a2+b?+a?(式5.11)
λ=108+65+134=307
洛氏系数
(5.13)
式中：
N一总匝数
Ip一额定相电流
K一附加电抗系数
H1-修正系数
Hp一电抗高度(cm)
对于容量大于63000kVA的电力变压器，均以电抗电压来代替阻抗电压。在设计时根据相关标准，选择短路阻抗误差许可范围为±7.5%。不过在加工过程中因为各方面的因素都会有短路阻抗有影响的，所以在计算中差异我们控制在
3%~4%以下。
在做电抗计算时，一次所得结果并不满足需求，还应该根据反馈情况进行不断的调节。不过电流和频率参数一般保持固定，这样主要是针对匝数N及每匝电压et进行调节。对比分析如发现电抗值偏大，则在调节过程中应该适当