變壓器的設計原則

唐偉峰

有著非常嚴格的遵循原則，例如低壓雙電壓電力變壓器的設計，需要同時滿足不同的兩組電壓系統的實際需要，，為進一步完善電力變壓器設計原則，本文結合低壓雙電壓電力變壓器的設計實例開展研究與討論。

變壓器作為重要的電力設備被廣泛的運用于電路線網之中，其重要性體現在，一旦發生故障，就會影響供電系統的正常運行，影響供電的可靠性。變壓器發生故障的現象通常表現為：劇烈的燃燒放電產生電弧，同時可能會導致其他電力設備發生故障，例如短路的發生，電力機器停止運轉、無法提供正常的照明，嚴重時還會發生重大的火災事故，帶來人員傷亡。低壓雙電壓電力變壓器能夠同時滿足6.6?kV和11?kV兩種配電網絡系統的需求，在電力系統的應用中得到了廣泛關注。

1 低壓雙電壓變壓器設計原則及設計工作原理

1.1 低壓雙電壓變壓器設計原則

低壓雙電壓變壓器是作為一般商品而被使用于電網設施當中的，因此它具有一般的商品屬性，有著其他變壓器不具備的價格優勢，設計師應當將設計并著重放在變壓器性能便捷以及使用效率高和商品體積小巧等方面，只有這樣的設計才能被市場廣泛的認可，提高企業的經濟效益，使得變壓器的推廣經得住市場的考驗。

1.2 低壓雙電壓電力變壓器設計工作原理

在空載運行情況下低壓雙電壓變壓器工作設計原理分析如下，極限運行情況出現時，其主要是通過副繞組開路進行電源電壓和原繞組接入，右手螺旋關系磁通正方向呈現電流正方向，電壓同一支路電流內正方向呈現一致狀態，符合磁感應定律的原則電勢主磁通在E1產生1次側空載時感應，感應電勢E2在2次側產生，根據電勢平衡方程：

E2=U2，無次側電流，根據阻抗、頻率電壓、相關過程運行之間的關系，如下得出X1和R1受飽和程度較小結論：?注意影響的增大飽和程度則會隨著而減小，而Rm和Xm基本不變，尤其這一結論在實際應用中的使用。

低壓變壓器負載運行作為基本狀態在負載雙電壓運行運行情況下，變壓器會產生電流副邊變壓，副繞組主要電源指原繞組電壓接入實施負載接入，相比原輸入空載與電流增大，對于不同空載運行的區別根本在于變化副邊端電壓受到的影響，產生側電流磁勢2次，基本電磁負載過程運行中，公式計算為磁通由電壓決定、磁通小試圖改變磁勢并且基本維持小磁通不變，此時，原來磁勢變成由1次繞組電流，公式計算為Fl=I1N1，F1和F2由磁通過實施小負載后共同作用，電由1次側繞組中流分別由兩個分量構成：?分量勵磁10負載產生磁通勢分量的I1L與2次側電流產生的磁勢方向相反，從而互相抵消、滿載時，產生的磁大小相等，10僅僅占I1L的2-8 0Ic，變壓器，較大負載僅時僅在互感器進行電流交換將此原理成立被應用于設計的變流這就產生了10甚至可以忽略。

2 低壓雙電壓電力變壓器設計中的主要思路應用

我們在設計中通過選用兩個方案進行設計

如圖1所示為第一種方案：圖中電壓為2.2kV、串聯段是線段1，線段2，3以及線段4，5、4.4kV均為。將線段2，3與線段4，5實施串并聯通過串并聯的方式達成，6.6-11kV輸出電壓得以實現、

鐵心空載電流計算：

三相容量小于等于6300KVA的時候，上述公式適用，G1，G2，G3分別為心柱重量、鐵扼重量和角重，QF是鐵心單位磁化容量，S為心柱凈截面積，N為變壓器額定量。

如圖2所示，用套管分別將6.6kV和11kV引出，11kV輸出端子圖中A1，B1，C1為6.6kV為輸出端子圖中A2，B2，C2，滿容量輸出實施變壓器線圈電密按照A2x，B2v，C2選取6.6kV、

通過對該兩種方案進行綜合比較，發現第一方案為比較合適的選擇，它具有更容易實現、操作更為方便且相比較第二種方案具有靈性較好的優勢。

3 低壓雙電壓電力變壓器設計注意事項

絕緣對實施應要求，設計結構上要求必須合理使用支撐同時應對不同電壓，設計中要注重校核電壓比偏差，確保選取電流進行校核時必須按照可靠性原則，阻電壓注重計算，損耗必須取較大值溫升負載和考核實施;如進行6.6kV輸出必須按實施短路動校核時熱穩定計算，舉例如下：

標準參數設計如下h：11-6.6kV側電壓低壓In0Ic=0.50IcSn=SOOOkVA，Po=4.85kW，，Pw=38kW，Z0Ic=7.50Ic，高壓34士2x2.50IckV電壓側，選取直徑鐵心D=340mm，組別聯接Dvn12，中心距心柱Mo=616mm，每個分接為28匝，高壓額定檔匝數1022匝，線圈并聯78匝低壓線圈串聯36匝，表1可見其他性能設計參數，上下并聯結構采用線圈高壓，所有參數技術思路均滿足正確技術標準協議要求，主要試驗值參數性能如表2所示。根據客戶需求，在實施產品絕緣考核時BIL=75kV、AC=35kV溫升試驗一次通過試驗，見表3顯示試驗結果。

4 低壓雙電壓變壓器發展趨勢

當今電網對變壓器的需求，隨著電力在社會經濟發展中重要性的逐步提高也變得越來越大。當前在市場上電網運行中使用電力變壓器大多數具有能耗較高的缺點，這不符合時代發展的需求與綠色節能環保的要求。因此新型低壓雙電壓變壓器具有廣泛的應用空間，在進行該類變壓器的設計與生產過程當中，除了做好設計生產環節的把關外，同時也要做好各項售后維修服務，通過積極提升服務確保企業變壓器市場中實現不斷的發展壯大。

5 結語

本文就討論與分析了兩種不同方法的的低壓雙電壓新型變壓器，通過對應用于低壓電壓變壓器原則的不同處進行對比討論，得出了選用等級差值不宜過大變壓器是比較理想選擇的結論，最后對變壓器的發展趨勢進行了展望，通過不斷的技術革新生產新型的低噪音、節能多功能的變壓器取代傳統變壓器是該行業發展的必然趨勢。

（作者單位：長春三鼎變壓器組件有限公司）