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三相變壓器的設計過程簡略
來源：http://www.tistaertdental.com/ 作者：變壓器廠家 日期：2019/06/30 18:10
三相變壓器鐵心直徑的大小，直接影響材料的用量、變壓器的體積和性能等經濟指標,故選擇經濟合理的鐵心直徑是變壓器設計的重要因素。硅鋼片重量和空載損耗隨鐵心直徑增大而增大，而三相變壓器線圈導線重量和短路損耗隨鐵心直徑增大而減小。合理的鐵心直徑能使硅鋼片和導線材料的用量比例適當，達到最經濟的效果。而三相變壓器鐵心直徑的大小，與采用的材料材質好壞有關。根據(jù)關系式的推導，鐵心直徑D與變壓器容量S的四分之一次方成正比，但同樣的容量，由于變壓器用途、種類不同，所消耗的材料也不同。一般按材料消耗折算成物理容量進行計算。為了計算方便，均以每柱的物理容量S'為基礎按下式求出鐵心直徑。
鐵心級數(shù)的確定
三相變壓器鐵心柱截面多為階梯形，外形接近一個圓。這個階梯形的級數(shù)越多，有效截面越大，但制造工時也越多。根據(jù)材料供應情況和制造工藝水平，盡力增加鐵心柱級數(shù)。迭片寬度是根據(jù)硅鋼片入廠時的寬度而定。為了套裁，成張變壓器硅鋼片寬度應為每級片寬的倍數(shù)，硅鋼片波浪度較大時，還要考慮去邊。由于大中小型變壓器的鐵心可以互相套裁，而且進廠硅鋼片的寬度又是不固定的，故每級片寬一般是采用10毫米一進級。必要時,允許個別5毫米-一進級的。
變壓器鐵心迭片系數(shù)
迭片系數(shù)是由三相變壓器硅鋼片的標稱厚度、波浪性、絕緣膜厚度和鐵心夾緊程度而定。一般主要根據(jù)波浪性來確定迭片系數(shù)，因其他因素變化不大。本實例根據(jù)D330-0.35硅鋼片，迭片系數(shù)取0.94。故鐵心有效截面A,= 1008厘米”。
三相變壓器鐵心溫升
鐵心各級間是否放置油道，由鐵心溫升計算來確定。鐵心允許溫升為80°C，鐵心對油的溫升為:
θ=θ+θ
三相變壓器線圈磁平衡組數(shù)確定
交錯式變壓器線圈往往要分成若干組，而每組中的高壓線圈安匝將與低壓線圈安匝相平衡。稱此為線圈“磁平衡組”。每相鄰的兩個“O”點間，即為一個磁平衡組。磁平衡組數(shù)n可根據(jù)阻抗電壓ur%的要求，一般磁平衡組不宜太多。因為變壓器組數(shù)增多，高、低壓間主空道的數(shù)目也增多，因而使鐵心窗高增大，同時也增多了線圈絕緣套裝工作量及引線焊接工作量。因此，在保證阻抗電壓的要求下，磁平衡組數(shù)選擇得愈少愈好。
變壓器線圈型式的選擇及線圈排列
1.線圈型式是根據(jù)電流、匝數(shù)、容量及線圈裝配方法而選擇的。交錯式線圈結構，高低壓線圈分別套裝，因此變壓器高壓線圈采用雙餅式線圈，低壓線圈采用多股并聯(lián)導線單螺旋式線圈(線圈導線可不進行換位)。
2.三相變壓器線圈撐條(墊塊)數(shù)最好為4的倍數(shù)，撐條、墊塊主要是支撐線圈，其數(shù)目的最后確定，應由短路機械力計算決定。但一般都按經驗以鐵心直徑大小確定撐條墊塊數(shù)。
3.低壓線圈組數(shù)及每組匝數(shù)的確定
根據(jù)已選定的磁平衡組，在每個三相變壓器鐵心柱上共有4組低壓線圈。因低壓線圈電流大，匝數(shù)少，所以4組低壓線圈采用并聯(lián)。此時低壓線圈每組匝數(shù)等于低壓線圈每相總匝數(shù)，為6匝單螺旋式線圈。
4.變壓器的高壓線圈段數(shù)及每段匝數(shù)的確定高壓線閣在每個鐵心柱上共有4組。因高壓線圈電流小匝數(shù)多，在每個鐵心.柱上各組是串聯(lián)的。由于高壓線圈有調壓分接匝，因此分接線匝應布置在兩個高壓平衡組間不能布置在高低線圈主漏磁空道處。為了保持三相變壓器高壓線圈在任意分接位置時使得每個磁平衡組相等一樣，因此高壓基本線圈進行串聯(lián)，調壓分接線圈進行并聯(lián)。
至此，線圈幾何尺寸確定后，應先計算阻抗電壓。當阻抗電壓符合要求后，才能進行線圈數(shù)據(jù)計算
阻抗電壓由電阻壓降u%和電抗壓降ur%兩部分組成。對容量較大的三相變壓器，其電阻壓降較小，計算時先可略去，可以只計算電抗壓降。在交錯式線圈中的磁場分布，由若干個漏磁平衡組而組成。每個漏磁平衡組中磁勢(安匝)均相等，則每一個漏磁平衡組的阻抗電壓為每臺變壓器線圈總阻抗電壓。如果各漏磁平衡組安匝不相等，則各組電抗壓降也不相等，因此每臺變壓器線圈總阻抗電壓為各組電抗折算到總安匝后的總和。
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