电力变压器设计原则（此资料不得随意翻印复制）1．铁心设计1．1铁心空载损耗计算：P 0=k p •p 0•G W其中：k p ——铁心损耗工艺系数，见表2；p 0——电工钢带单位损耗（查材料曲线），W/kg ； G ——铁心重量，kg 。

1．2铁心空载电流计算空载电流计算中一般忽略有功部分。

（1）三相容量≤6300 kVA 时：1230()10t fNG G G k q S n q I S ++••+•••=• %其中：G 1、G 2、G 3——分别为心柱重量、铁轭重量、角重，kg ；k ——铁心转角部分励磁电流增加系数，全斜接缝k=4； q f ——铁心单位磁化容量（查材料曲线），VA/ kg ； S ——心柱净截面积，cm 2； S N ——变压器额定容量，k VA ；n ——铁心接缝总数，三相三柱结构n=8；q j ——接缝磁化容量，VA/ cm 2，根据B m1进行计算。

表1 接缝磁化容量磁通密度（T ） 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 磁化容量（V A/cm 2） 0.125 0.135 0.145 0.155 0.165 0.175 0.187 0.200 0.214 0.229 磁通密度（T ）1.101.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 磁化容量（V A/cm 2） 0.245 0.261 0.278 0.296 0.315 0.335 0.357 0.381 0.407 0.435 磁通密度（T ）1.201.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 磁化容量（V A/cm 2） 0.465 0.496 0.528 0.561 0.595 0.630 0.670 0.710 0.755 0.800 磁通密度（T ）1.301.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.38 1.39 磁化容量（V A/cm 2） 0.8500.9000.9501.0001.0501.1001.1501.2001.2501.300（2）三相容量＞6300 kVA ：010i tNk G q I S ••=• %k i ——空载电流工艺系数，见表2；G ——铁心重量，kg ；q t ——铁心单位磁化容量（查材料曲线），VA/ kg ； S N ——变压器额定容量，k VA 。

表2 铁心性能计算系数（全斜接缝）铁心形式 三 相 三 柱 结 构 三相五柱（1）单相二、三、四柱 变压器容量 ＜100 100～500 630～1600 2000～6300 8000～63000＞63000等轭 不等轭 损耗系数k p 1.301.251.20 1.181.151.20 1.35 1.05 电流系数k i1.60 1.40 1.401.601.30注（1）等轭表示铁心主轭与旁轭的截面相等。

1．3铁心圆与纸筒之间的间隙见表3表3 铁心圆与纸筒间隙铁心直径 ＜200 200～255 260～490 500～650 655～800 805～1000 1010～1200 1210～1600 间隙3456789101．4铁心直径与撑条数量关系见表4表4 铁心直径与撑条数量关系铁心直径 ＜95 100～200 205～255260～335340～470 480～630 640～690 700～770780～900撑条数量688或10 10或12 12162020或24 24或28续表4 铁心直径与撑条数量关系铁心直径 910～1000 1010～1140 1150～1300 1310～1600 撑条数量28或323232或40401．5铁心直径与夹件绝缘厚度关系见表5表5 铁心直径与夹件绝缘厚度关系铁心直径 70～200 205～255 260～330 340～450 460～550 560～650 660～800 810～1000 1010～1600 夹件绝缘26101216192329322．绝缘结构2．1 10kV级变压器2．1．1纵绝缘结构（1）高压绕组（LI75 AC35）1）饼式结构导线匝绝缘0.45，绕组不直接绕在纸筒上，所有线段均垫内径垫条1.0mm；各线饼轴向油道宽度见表15；分接段位于绕组中部。

中断点油道4.0mm，分接段之间（包括分接段与正常段之间）油道2.0mm，正常段之间0.5mm纸圈。

整个绕组增加9.0mm调整油道。

2）层式结构层式绝缘：首层加强0.08×2，第2层与末层加强0.08×1。

当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段均垫内径垫条1.0mm。

（2）低压绕组（AC5）当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段垫内径垫条1.0mm，所有线段之间垫0.5mm纸圈。

当高压绕组为饼式结构时，对应高压分接段处应注意安匝平衡。

2．1．2主绝缘结构（1）铁心圆与纸筒之间的间隙见表3；低压绕组内纸筒厚2.0mm。

当低压绕组需要内部散热面时要相应留出辐向间隙。

（2）主空道如下：1）当高压绕组直接绕在厚2.0mm纸筒上时，主空道为10.0mm：低压绕组—8.0油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）— 2.0纸筒—高压绕组。

2）当高压绕组为饼式结构但内径侧不需要轴向油隙时，主空道为12.0mm：低压绕组—6.5油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）—2.0纸筒—2.5油隙—1.0垫条—高压绕组。

3）当高压绕组内径侧需要轴向油隙时，主空道为14.0mm：低压绕组—6.5油隙（包括1.5mm套装裕量，注意低压换位影响）—2.0纸筒—4.5油隙—1.0垫条—高压绕组。

2．1．3端绝缘：54mm下部（15端圈+10下铁轭绝缘）mm；上部（15端劝+10上铁轭绝缘+4调整）mm。

当铁窗侧有拉带时，铁轭垫块需分相制作，此时端绝缘要增加厚20 mm 的压板。

2．1．4相间：高压D接：12（10+2隔板）mm。

高压Y接：8mm。

2．2 35kV级变压器2．2．1纵绝缘结构（1）高压绕组（LI200 AC85）1）饼式结构导线匝绝缘0.45。

当绕组不直接绕在纸筒上时，首、末端各两段垫内径垫条4mm，所有其他线段垫内径垫条1.0mm。

各线饼轴向油道宽度见表15。

分接12段位于绕组中部，中断点两侧各两段为纠结式结构。

中断点油道4.0mm，分接段之间（包括分接段与正常段之间）油道2.0mm，正常段之间1.0mm纸圈。

整个绕组增加9mm调整油道。

2）层式结构Y接结构：首、末层加强0.08×1。

静电屏0.3mm铝板包绝缘0.08×6，总厚度按1.5mm考虑。

D接结构：两段层式。

（2）低压绕组（AC5）当绕组不直接绕在纸筒上时，所有线段垫内径垫条1.0mm。

当低压绕组为饼式结构时，所有线段之间垫0.5mm纸圈。

当高压绕组为饼式结构时，低压绕组上对应高压分接段的位置应注意安匝平衡。

2．2．2主绝缘结构（1）铁心圆与纸筒之间的间隙见表3，内纸筒厚3.0mm。

从绝缘角度考虑的绝缘距离如表6：表6 低压绕组与铁心圆（不包括套装间隙）之间绝缘距离低压绕组电压等级0.4 3.0、6.3 10.0 15.0到纸筒内表面距离0 8.5当低压绕组内表面需要轴向油道时，要相应增大绝缘距离。

当低压绕组为饼式结构时，要考虑低压线饼的1.0mm内径垫条和内径处2.5mm的轴向撑条。

（2）主空道20mm：低压绕组—8.0 mm油隙（包括3.0mm套装裕量，注意低压换位影响）— 3.0mm纸筒—8.0 mm油隙—1.0mm内径垫条—高压绕组或屏蔽。

当高压绕组为饼式结构时，高压绕组内径侧应该有厚3.0mm轴向撑条。

2．2．3端绝缘结构（1）绕组导线为纸包电磁线时，端绝缘94mm：下部：（8油隙+15端圈+2角环+1纸圈+19下铁轭绝缘）mm；上部：（8油隙+10端圈+2角环+1纸圈+24上铁轭绝缘+4裕量）mm。

当铁窗侧有拉带而要求铁轭垫块分相制作时，上铁轭绝缘改为29，其中包括20mm厚压板和9mm端圈）。

（2）绕组导线为漆包电磁线时，端绝缘104mm：下部：（8油隙+15端圈+2角环+1纸圈+24下铁轭绝缘）mm；上部：（8油隙+10端圈+2角环+1纸圈+29上铁轭绝缘+4裕量）mm。

当铁窗侧有拉带而要求铁轭垫块分相制作时，上铁轭绝缘中包括20 mm 厚压板和9mm端圈）。

2．2．4相间（1）饼式绕组：高压Y或D接27 mm（包括3 mm隔板）。

（2）层式绕组：高压Y接15mm无隔板；高压D接27mm（包括3 mm隔板）。

3．绕组材料3．1高强度缩醛漆包圆铜线表示方法：缩醛漆包圆铜线标称直径 QQ—23．2纸包圆铜线表示方法：纸包圆铜线 Z—导线两边绝缘厚度标称直径绝缘厚度：0.30，0.45，0.80，1.20，1.80，4.25等3．3纸包铜扁线表示方法：纸包铜扁线 ZB—绝缘两边厚度裸线厚×裸线宽ZAB—绝缘两边厚度裸线厚×裸线宽其中：ZB表示电缆纸或电话纸，ZAB表示高密度电缆纸（500kV）。

绝缘厚度：0.45，0.60，0.95，1.35，1.60，1.95，2.45，2.95等。

3．4组合导线（1）组合导线根数与单根裸线厚度的关系见表7表7 组合导线根数与单根裸线厚度关系导线组合根数 2 3 4单根裸线最大厚度 2.5 2.0 1.6（2）统包绝缘后组合导线的宽厚比≥1.4（3）表示方法：组合导线 ZB—δ1/δt a×b×n（4）尺寸计算：宽度 = 单根导线带绝缘宽度 + 统包绝缘厚度厚度 =单根导线带绝缘厚度×导线组合根数 + 导线间夹垫绝缘厚度（0.1mm）+ 统包绝缘厚度3．5换位导线（1）表示方法：换位导线 HQQ—绝缘厚度 a×b×n自粘换位导线 HQQN—绝缘厚度 a×b×n（2）尺寸计算：径向尺寸 = （a + k a）（n + 1）/2 + δt轴向尺寸 = 2（b + k b）+ δt + c其中：c——两摞导线之间加垫绝缘的厚度。

当两摞导线接触尺寸＜10时c=0；当两摞导线接触尺寸≥10时c=0.13。

k a——径向修正系数。

k b——轴向修正系数，如表8表8 换位导线尺寸计算的修正系数换位导线种类径向修正系数k轴向修正系数k ba普通换位导线0.16=0.11+0.05 0.17=0.11+0.06自粘换位导线0.19=0.14+0.05 0.20=0.14+0.064．阻抗与负载损耗计算系数4．1 10kV变压器阻抗与负载损耗的计算系数如表9：表9 10kV变压器阻抗与负载损耗计算系数容量（kVA）400 630 1000 1250 1600 2000阻抗计算系数 1.00 1.02 1.05 1.07 1.11 1.20负载损耗计算系数 1.10 1.15 1.18 1.20 1.22 1.254．2 35kV变压器阻抗与负载损耗的计算系数如表10：表10 35kV变压器阻抗与负载损耗计算系数容量（kVA）500 630 800 1000 1600 3500阻抗计算系数 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08负载损耗计算系数 1.12 1.15 1.16 1.17 1.19 1.205．绕组结构5．1层式绕组5．1．1不满匝的位置（1）无内部油道的情况：不满匝位于最外层。