低压双电压电力变压器设计分析与实现

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摘要： 对低压双电压变压器的设计思路进行分析，并举例进行例证。

关键词： 双电压；设计；分析

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）17-0046-02

0 引言

国外电力系统中的配电网络同时存在11kV和6.6kV系统，因此决定了中间变压器低压输出电压有11kV和6.6kV两种。电力公司在采购备用变压器时，为了同时能满足11kV和6.6kV系统的要求，又能最大限度的降低采购成本，节省资源。这就要求变压器生产厂家生产出的产品能满足特性参数要求及动、热稳定性要求的同时，能满足低压11-6.6kV电压的输出，这样输出电压为双电压的变压器就应运而生了。

1 设计思路

实现低压输出11-6.6kV，如图1、2所示两种方式。

方案一：线段1x为串联段，电压为2.2kV，线段4，5与线段2，3电压均为4.4kV。通过串并联开关将线段4，5与线段2，3串并联实现11-6.6kV电压的输出。串并联接线原理如图3。

方案二：将11和6.6kV分别用套管引出，其中A1、B1、C1为11kV为输出端子。A2、B2、C2为6.6kV输出端子。为满足11kV和6.6kV电压输出时，变压器输出容量为满容量，A2x、B2y、C2z段线圈电密必须按6.6kV电流密度选取。

以上2种方案经过对比，从经济性来讲，较方案二经济性更佳，从使用的灵活性及操作的可靠性来讲，方案一操作更为方便，更容易实现，经过以上的对比，故选择方案一进行设计。

2 设计时注意如下几点

①绝缘结构必须按照11kV对应的要求进行设计，合理的分布主纵绝缘；②注意校核不同电压时的电压比偏差，电压比偏差的校核是设计的基础；③引线选取时需按照6.6kV时的电流进行校核温升及短路机械力，合理的使用引线支撑，保证其可靠性；④负载损耗与温升必须按照较大的值来进行考核；⑤注意阻抗电压的计算；⑥进行短路动、热稳定性校核时必须按输出6.6kV时进行计算。

3 设计举例

特性参数要求：Sn=5000kVA，Po=4.85kW，Pw=38kW，Z%=7.5%，Io%=0.5%

高压侧电压33±2*2.5%kV，低压侧电压11-6.6kV，联接组别Dyn11。

铁心直径选取D=330mm，窗高Ho=820mm，心柱中心距Mo=615mm，低压串并联线圈匝数84匝，串联线圈匝数42匝，高压额定档匝数1091匝，每个分接匝数为27匝。串联线圈电压比校核±0%（合格），高压额定档电压比校核-0.03%（合格）；其他设计性能参数见表1。

高压线圈采用上下并联结构，接线原理图如图4。

低压线圈结构示意图如图5。

主要性能参数试验值见表2。

产品进行绝缘考核试验时，根据客户要求，BIL=75kV，AC=35kV，试验一次通过。温升试验结果见表3。

试验表明，所有技术参数满足技术协议的要求，从而验证了笔者设计思路的正确性。

4 结束语

通过设计分析与举例，本文中所述的设计思路与方法同样适合于高要为双电压的变压器的设计，但两个电压等级的差值不应过大，尤其适合6kV、10kV、20kV配电变压器的设计。同时，读者也可以探索采用其他的设计方法来实现双电压的变压器设计。

参考文献：

[1]王宝珊.变压器设计手册.沈阳：沈阳变压器研究所，1985.09.

[2]刘传彝.电力变压器设计方法与实践.沈阳：辽宁科学技术出版社，2002.09.

[3]邬小勇，王冬钧.双电压干式电力变压器的高压线圈[P].中国专利：CN202205558U，2012-04-25.