山东科技大学学士学位论文 树脂浇注绝缘干式变压器设计的计算
S23?L2?((D2?2?(l1?a1))???0.7?n2?10)?10?6?795?((265?2?(6.31?8))???0.7?8?10)?10?6 ?0.45m2S24?L2?((D2?2?(l1?a1?l2))???0.7?n2?10)?10?6?795?((265?2?(6.31?8?6.31))???0.7?8?10)?10?6 ?0.47m2S25?L2?((D3?2?l3)???0.7?n2?10)?10?6?795?((342?2?7.91)???0.7?8?10)?10?6 ?0.506m2S26?L2?(D3???n2?10)?10?6?795?(342???8?10)?10?6?0.79m2
d?0.25?(D2?11.6Ac)?0.25?(265?11.6436.306)?5.67 c?(d?0.5?L?a1?a2)/4?(5.67?0.5?40?8?10)/4?10.9175 有效散热系数为
c1.60.2510.91751.60.25??0.56?()?0.56?()?0.274
Le2795总的散热面积为
S2?3???(S21?S22?S23?S24?S25?S26)?3?0.274?(0.598?0.422?0.45?0.47?0.506?0.79) ?2.66m2低压绕组的单位热负荷为
q2?PW/m2 Cu2/S2?2859/2.66?1074.8低压绕组温升
0.8t?0.33?q2?0.33?1074.80.8?87.8K
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以上为树脂浇注干式变压器SCB10-1000/10的具体设计计算过程。由此过程可得变压器的性能数据为：
高压铜耗：4512W 低压铜耗：2859W 引线、附加损耗：747W 空载损耗：1662W 硅钢片重：1808kg 树脂重：83kg 玻璃纤维重：90kg 高压导线重：523kg 低压导线重：322kg 导线总重：845kg 高压线圈温升:70.7K 低压线圈温升：87.8K
以上数据满足执行标准 GB/T10228，GB6450，同时又考虑的经济性。由此所设计的变压器电气性能好，节省材料，能给企业带来较高的收益，同时还满足用户的要求。
该SCB10-1000/10变压器，铁心采用30Q120型号硅钢片带料卷制而成，高压绕组采用了多根导线并绕的层式结构，低压绕组采用箔式结构，是典型的三相树脂浇注干式变压器，具备了低损耗、低噪声、安全可靠、环保节能等优点，适合于城市中心、居民小区、大型厂矿等负荷中心使用
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山东科技大学学士学位论文 干式变压器计算机辅助设计
4干式变压器计算机辅助设计
4.1计算机在干式电力变压器设计中的应用概况
由于电子计算机具有运算速度快、计算精度高且具有一定智能等特点，而成为国民经济、国防建设以及科学技术领域中不可缺少的工具。目前在变压器制造业领域也得到了广泛的应用。
电子计算机在变压器设计计算中的应用始于20世纪50年代初期，由美国率先将电子计算机应用于油浸式电力变压器的电磁方案计算。到20世纪60年代，英国、前苏联、日本等国家，都在利用计算机进行变压器优化方案设计方面作了大量的研究工作。
我国在20世纪中期开展了变压器设计计算机辅助设计（CAD—Computer Aided Design）的研究工作。目前，无论是在油浸式电力变压器还是干式电力变压器都在一定程度上采用了计算机辅助设计技术。
干式变压器的CAD工作从其目的，可分为两个方面，一方面利用计算机求得最佳的电磁设计方案，另一方面为利用计算机进行变压器的结构设计。
干式电力变压器的计算机结构设计主要是进行设计图样的绘制。目前利用计算机绘制干式电力变压器的图样有两种方式，一是交互式绘图，即人机直接对话式绘图，它是利用AutoCAD绘图系统软件，按照一定的尺寸、比例绘制；另一种是参数化绘图，即利用计算机高级语言（如Visual C++6.0等）和AutoCAD绘图系统软件结合在一起而编制的程序绘图。
为便于推广计算机在产品优化设计和结构设计中的应用，要求产品尽量标准化和规范化。
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另外，利用计算机的电磁性能计算和结构设计所得到的参数，可以同时计算出产品的制造工时，以供工时管理。根据电磁性能计算、结构设计和工时计算所确定的原材料消耗、加工工时，以及预先存入计算机中的材料单价和每小时的加工费等参数再加上管理费用，就可以计算出产品的成本，供报价和管理用。
电力变压器设计计算的一般程序，如图4.1所示：
4.2变压器设计CAD软件介绍
4.2.1变压器设计CAD软件简介
干式变压器，由于结构简洁、规范等特点，便于系统的、自动化的计算机辅助设计CAD的应用。它对于提高设计部门的开发能力、提高设计质量、降低制造成本等发挥着积极的作用。但是由于目前变压器设计CAD软件尚处于起步阶段，绝大部分企业应用CAD于变压器设计过程，主要是用来绘制图纸。结合我所实习的企业主要应用的是开目CAD，以下作简单介绍。
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记录原始数据：产品主要技术参数 选定硅钢片牌号及铁心结构形式；计算铁心柱直径，设计铁心柱和铁轭截面 选择铁心柱磁通密度，计算每匝电势 先计算低压绕组匝数，凑成整数；重算每匝电势及磁通密度，再计算高压绕组匝数。 绕组及绝缘结构设计；试计算短路阻抗，不合要求是调整绕组高度。 不合要 求时 另选导线 另选铁心柱直径 估算绕组损耗，估算绕组温升。 另选导线还不合要求时 计算空载性能 不合要 求时 计算短路电磁力及器身重量；计算铁心和绕组的机械强度 绘制变压器总体平面布置图；引线及分接开关结构设计；确定尺寸及冷却装置 计算变压器重量 绘制变压器外形尺寸图
图 4-1变压器程序设计框图
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