电力变压器设计原则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 kV A 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），V A/ kg ； S ——心柱净截面积，cm 2； S N ——变压器额定容量，k V A ；n ——铁心接缝总数，三相三柱结构n=8；q j ——接缝磁化容量，V A/ cm 2，根据B m按表1进行计算。
（2）三相容量＞6300 kV A ：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），V A/ kg ； S N ——变压器额定容量，k V A 。
表2 铁心性能计算系数（全斜接缝）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1．4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续表4 铁心直径与撑条数量关系1．5铁心直径与夹件绝缘厚度关系见表52．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：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（2）（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4．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9：4．2 35kV变压器阻抗与负载损耗的计算系数如表10：5．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。
若最外层由于分接出头需要满匝时，不满匝应在次外层，并用纸条进行填充。
（2）带内部油道的情况：不满匝位于油道内侧最外层（稀绕不填充纸条）。
（3）四层圆筒式：不满匝位于中间的第二层或第三层，且要填充纸条。
（4）双层圆筒式：不满匝位于外层，且要填充纸条。
5．1．2导线换位当导线沿辐向并联时需要要增加换位高度，并用纸条填充。
5．1．3轴向油道尺寸（1）油道位置当绕组内外径侧均为散热面时，中部油道位于绕组辐向的1/2处；当内径侧无散热面时，中部油道位于（从内径侧起）绕组辐向的1/3～2/5处。
（2）油道尺寸如表11：（3）层间绝缘厚度如表12:（3）“242”不等距换位端部区的匝数系数见图1。
5．2．2双螺旋绕组的一次“均匀”交叉换位（1）轴向导线根数=（绕组匝数+1）×2；（2）在绕组换位处辐向超高一根导线的厚度；（3）一次完全换位原则：1）换位次数等于双饼并联导线总根数；2）换位间隔以绕组匝数的一半处为基准上下对称；3）首、末两个“半换位间隔”要不小于正常换位间隔的一半；4）位于绕组端部位置的换位间隔大于绕组中部位置的换位间隔。
（4）当变压器容量较大时，应采用3次“均匀”交叉换位。
5．3连续式绕组5．3．1连续式绕组线饼的分数部分连续式绕组各线饼少绕的撑条间隔数见表135．3．2对于组合导线绕制的绕组，在每一个线段“单元”的中间位置必须进行一次股间换位，且股间换位尽量在线饼的外部连线处进行。
一个线段“单元”指的是相邻两个导线焊接点之间的所有线段。
5．4纠结式绕组5．4．1纠结式绕组的分数部分（1）采用普通扁线绕制时，纠结式绕组各线饼少绕的撑条间隔数如下：1）当并联根数为1～2时，线饼少绕2个撑条间隔；2）当并联根数为3时（一般不用），线饼少绕3个撑条间隔；（2）采用组合导线时，线饼少绕的撑条间隔数应适当增大；当需要跨撑条换位时，线饼少绕的撑条间隔数还应再增大。
5．4．2纠结方式（1）改变低部换位纠结方式1）当反段、正段均为奇数匝时：反段和正段上的连线均为外径侧第一根线，纠线为外径侧第二根线。
2）当反段为奇数匝，正段为偶数匝时：反段上的连线为外径侧第一根线，纠线为外径侧第二根线；正段上的连线为外径侧第二根线，纠线为外径侧第一根线。
3）当反段、正段均为偶数匝时：反段和正段上的连线均为外径侧第二根线，纠线为外径侧第一根线。
4）当反段为偶数匝，正段为奇数匝时：反段上的连线为外径侧第二根线，纠线为外径侧第一根线；正段上的连线为外径侧第一根线，纠线为外径侧第二根线。
（2）为避免导线换位出现爬坡，不推荐采用“单—双”或“双—单”的纠结式结构。
5．5内屏蔽式绕组5．5．1内屏蔽式绕组分类：两段屏与四段屏。
电压等级高、每段匝数少的情况下采用四段屏结构。
5．5．2内屏蔽式绕组的分数部分内屏蔽式绕组各线饼少绕的撑条间隔数见表145．5．3屏线的位置（1）首端第1、2段：为便于屏线绕制，且不致因出头移动而损伤屏线绝缘，首端第1、2段的屏线一般放在匝间。