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非晶合金干式变压器温升计算浅析

来源:http://www.jnbyqcj.com 日期:2018/11/19 9:15:18 点击:20

本人从事变压器设计工作已经十余年了,从2009年我亲自设计的一台SCBH15-1600/10/0.4非晶合金变压器开始到现在,我已经设计了从30kva到2000kva全部容量的非晶合金干式变压器。现任山东昊瑞变压器有限公司总工。就我的经验,谈一下非晶合金变压器变压器设计温升的些许经验。

非晶合金干式变压器,作为一种节能效果突出的环保产品,具有良好的经济效益和优异的节能效果。已在某些地区普遍应用。与普通SCB10干式变压器相比,同容量产品的空载损耗降低75%以上。

非晶合金干式变压器与普通硅钢片干式变压器相比,设计结构不同,计算方法类似。

  1. 由于非晶合金的损耗很低,所以产生的热量对非晶铁芯和附近的绝缘材料不会造成什么影响,所以铁芯温升不用过于考虑。

  2. 非晶合金的低压绕组,一般是用铜箔或者铝箔绕制而成,变压器漏磁、涡流损耗等问题会很明显。尤其是低压箔式绕组的涡流损耗引起的局部过热,应引起足够的重视。有相关技术资料介绍了类似问题,对一台非晶合金变压器的温度场与流体场进行了细致分析,计算出高、低压绕组,铁芯以及外壳的平均温度,将有限元计算结果与传统公式计算的结果进行了比较分析,误差在允许范围之内。所以使用传统的计算方法可以满足实际工程设计。

  3. 非晶合金干式变压器,铁芯为矩形,传统的干式变压器铁芯为圆形或者长圆形。所以我们计算线圈散热面积的时候,应该首先把矩形的线圈,折合成圆形的半径,使用折合半径计算相关的散热面积。

  4. 对于低压箔绕线圈,由于箔绕会产生涡流损耗,产生局部过热,对相关温升系数应该做出相应的修正。一般型干式变压器温升修正系数选择0.33左右,非晶合金干式变压器选择在0.35左右较为合适。

  5. 高压绕组为环氧树脂浇注型式,树脂绝缘厚度在3mm以内,会对散热有些影响,但是影响不大。工程计算时可以按照外漏铜或者铝线的时间散热面积进行计算有效散热面积。但是最后用修正系数进行找平,或者计算时留稍许裕度。

  6. 一般非晶合金干式变压器的高度比较同容量的普通干式变压器较矮。使用自然冷却或者风机冷却时,更容易实现对流散热。所以使用气道时可以选择6mm-8mm的小气道,以节省材料成本。

  7. 由于非晶合金干式变压器的线圈是矩形的,中心距部分,也就是我们常说的D向的直线部分较长,风机启动时的风量不容易吹到线圈的中心部位,所以选择风机时要选择大流量,大功率,侧吹式风机。散热效果会更好一些,另外线圈下部离铁轭的距离稍大一些,一般比普通型干式变压器的距离要大10mm左右,对散热的效果提升有很大帮助,一般温升会下降1k左右。

  8. 除此之外,基本的计算步骤和设计方法,按照普通干式变压器设计计算即可。附件中有相关普通变压器设计的相关技术质料。

  9. 干式变压器温升的工程计算.pdf


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