基于理论物理的电力变压器电磁计算
2018-08-30,
,
(1.杭州师范大学,浙江 杭州 310000;2.宁波供电公司,浙江 宁波 315000)
1 引言
变压器是根据电磁感应进行设计的,理论物理对该电气设备专门进行计算,但一个电力变压器的实际设计,不仅用到电磁场理论,热力学理论,力学理论,还要用到材料学,是一个贯穿许多理论物理的综合体。这就说明了从理论物理到实际设备的设计是有很大的知识要掌握。要有充分的理论物理知识与极强的应用能力。
电力变压器是电力系统中变化电压的,把发电机发出的电能通过升压变压器把电压升高,在一定的功率下P=UIcosφ,电压升高后电流减少,可以减少输电线路的损失,从而输送给更远的地方。在达到输送目的地后,为了减少用电绝缘费用,把高电压通过降压变压器的降低电压,把大电流分配给用户。
2 变压器电磁计算
(1)假设变压器的容量为SN=100kVA,额定电压UN1=10kV±5%,UN2=6.4kV,空载损耗P0=290W,负载损耗Pfz=1500W,空载电流I0=2.0%,阻抗电压Uzk=4±2.5%,频率f=50Hz,连接方式Yyn0。
这样有三个线电压:10500V,10000V,9500V;
相电压为:5774V,6002V,5485V;
二次侧侧线电压为:400V,二次侧相电压为:231V。
(3)电流计算
额定档位,则高压侧IØ1=5.77A,低压侧IØ2=144.4A。
(4)铁芯直径的选择及匝数计算
①铁芯材料
这里选用Q147-30冷轧晶粒取向硅钢片,当然根据情况可选用其他材料的铁芯材料。但计算方法一样。
②铁芯直径D的初选
这里SZ是三相双线圈每柱容量,kd为系数,一般选取50~58。

③铁芯柱有效载面积
AC=0.785d2K0f0(cm2)。
其中,k0为叠片系数,取0.97;f0为界面永利用系数,则AC=123.68cm2。
④初算每匝电势

式中,磁通密度取16T。
⑤初算低压匝数

⑥每匝电势的确定

⑦校验磁通密度
⑧磁通计算
φ=450eZ×103=450×4.3574×103=1960830(线)
⑨高压匝数计算……p>
