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1.电抗器参数额定容量/KVA480额定电压/KV10频率/Hz50相电压/V381相电流/A419导线电导率（145℃）Ω·mm2/m0.0262480KVA/10kV铁心电抗器设计（1）额定容量：480kVA（2）相数：三相（3）所接电网电压：10kV（4）频率：50Hz（5）相数：3（6）相电压：381V（7）相电流：419A（8）绝缘材料耐热等级：H级(145℃)（9）总损耗：≤7000W（附加损耗系数取1.2）（10）铁心材料：DQ133-30（11）导线材料：铜导线ρ145℃=0.02616Ω·mm2/m（12）绕组温升：≤95K(另加损耗系数为1.35)（13）铁心饼高度取HB＝50mm；叠压系数Kdp＝0.95220553.6547.40.81292.11543.0865495.6355086.25397.37508.6248.54130.7430.93088.42059245.974成本MM（元）绕组高度HH/mm绕组外直径DH/mm导线厚度a/mm导线高度b/mm气隙个数气隙长度δ/mm主电抗/Ω总电抗绕组温升TX/K绕组匝数W绕组每层匝数WH心柱直径D/mm中心距Mo/mm窗高Ho/mm磁密B/T绕组电流密度J（A/mm2）铁心损耗/W负载损耗/W绕组层数3.设计线圈时电压电流的选取备注（1）电抗计算（2）相电压/V381.0000（3）相电流/A419.0000总电抗0.90934.线圈匝数备注铁芯磁密/T0.8600Km0.8200匝数51.3302匝数取整51.0000确定匝数50.00006.线圈设计备注（1）线圈高度估计值/m0.0520（2）初选导线裸导线幅相厚度/m0.0040裸导线轴向高度/m0.0085导线截面积/10^-6m^233.1400带绝缘导线幅相厚度/m0.0045带绝缘导线轴向高度/m0.0090（3）并绕根数初取电密10^6A/m^22.1000并联支路数1.0000并绕根数6.0206取整并绕根数6.0000（4）电流密度10^6A/m^22.1072（5）线圈高度层数8.0000线圈绕组参数计算区（以下青色区间所示）按51计算发现漏阻抗太大，因此匝数减一每层匝数6.2500层数取8层线圈高度/m0.3974线圈电抗高度/m0.3426（6）线圈幅相厚度各绕组层数2.0000线圈1幅相厚度/m0.0098线圈2幅相厚度/m0.0098线圈3幅相厚度/m0.0098线圈4幅相厚度/m0.00987.绝缘设计备注线圈至上铁轭距离/m0.0750线圈至下铁轭距离/m0.0750相间距离/m0.04508.绝缘半径计算备注气道宽度/mm16.0000（1）铁芯半径/m0.1100（2）线圈1内半径/m0.1550（3）线圈1外半径/m0.1648（4）线圈2内半径/m0.1848（5）线圈2外半径/m0.1947（6）线圈3内半径/m0.2147（7）线圈3外半径/m0.2245（8）线圈4内半径/m0.2445（9）线圈4外半径/m0.2543（10）线圈直径/m0.5086相间距离/m0.0450（11）铁芯柱中心距/m0.55369.线圈漏抗压降备注线圈外径-线圈1内径间绝缘距离45mm，含线圈1内置1mm绝缘层，外置2mm绝缘层气道16mm；线圈2内置2mm绝缘层，外置2mm绝缘层气道16mm；线圈3内置2mm绝缘层，外置2mm绝缘层气道16mm线圈4内置2mm绝缘层轴向6幅相1并绕形式，四个绕组层数为2,2,2,2（1）线圈平均半径/m0.2047线圈幅相厚度/m0.0993（2）线圈漏磁等效面积/m^30.0845（3）洛氏系数0.7688（4）线圈漏电抗/Ω0.1872（5）漏电抗压降/V78.423310.总电抗及其压降备注（1)总电抗/Ω0.9298（2）总电抗压降/V389.5731（3）总电抗误差2.25%2.5%，所以符合要求11.线圈导线每相总长备注（1）线圈平均匝长/m1.2859（2）引线长度/m1.8000每相总长/m66.092712.线圈损耗备注（1）每相电阻/Ω0.0087（2）线圈电阻损耗/W4579.6961（3）附加系数1.2000线圈损耗/W5495.635413.线圈导线重量备注（1）裸导线重量/kg350.8879（2）绝缘导线重量/kg两边绝缘厚度/m0.0005铜导线Kalc17.0000重量附加系数Kc1.6534铜线重量/kg356.689417.线圈的温升计算备注绕组等效散热直径/mm206.9377轴向气道宽度/mm18.4414绕组轴向气道有效散热系数0.4024线圈内散热面积/m^29.4386线圈外散热面积/m^21.9048绕组散热总面积/m^25.7033附加损耗系数1.3500温升/K88.4196温升按损耗系数1.35校验，符合H级绝缘要求设计说明：在进行电抗器设计时，一开始选用幅向层数为10层，总匝数为51匝进行设计，但是发现漏电抗太大，同时绕组电抗误差为百分之十以上，远远超过所要求的2.5%，于是想通过调整绕组的气隙长度减小漏电抗，但是通过改变气隙的个数以及气隙长度，发现漏抗减小了，但是主电抗大幅上升，并且对于总漏电抗误差的贡献不大。我还尝试过更改匝数，从而减小总电抗误差的方法，虽然减小匝数能有效减小总的电抗误差，但是绕组的损耗以及温升会上升，所以可以调整的匝数受到限制。于是更改策略，因为漏抗跟电抗高度成反比，所以通过更改电抗高度从而可以减小漏抗，从而减小总电抗误差。于是选用幅相8层，4绕组，每层采用幅相单根轴向6根并绕的方式，尽可能增大电抗高度，同时取总匝数为50匝。对于损耗以及温升的控制，可以通过增大气道的方法，但是实际操作中发现增大气道对于温升的帮助不大，因为增大气道的同时也会增大漏电抗，使得总漏抗误差增大，所以应改变套组的匝数或者增大绕组横截面积。但对于本设计题来说，损耗以及温升的裕度还是比较大，可以不用做太大更改。通过以上计算可得到480KVA/10kV变压器的参数，以及其价格，由上面计算，由于铜线比较贵，所以在使用材料时应尽量减少铜线的使用量，参数表通过嵌入表格对象附在文档最上方，更改表中数据，嵌入对象中数据会自动跟随更改。由于Excel版本原因，太低的版本可能显示不了或者出错，建议使用Excel13版观看。2.铁芯参数选择（1）铁芯直径直径/m0.2134选取直径/m0.2200铁芯参数计算区（以下绿色区间所示）480KVA/10kV铁心电抗器设计（1）额定容量：480kVA（2）相数：三相（3）所接电网电压：10kV（4）频率：50Hz（5）相数：3（6）相电压：381V（7）相电流：419A（8）绝缘材料耐热等级：H级(145℃)（9）总损耗：≤7000W（附加损耗系数取1.2）（10）铁心材料：DQ133-30（11）导线材料：铜导线ρ145℃=0.02616Ω·mm2/m（12）绕组温升：≤95K(另加损耗系数为1.35)（13）铁心饼高度取HB＝50mm；叠压系数Kdp＝0.95220553.6547.40.81292.11543.0865495.6355086.25397.37508.6248.54130.7430.93088.42059245.974成本MM（元）绕组高度HH/mm绕组外直径DH/mm导线厚度a/mm导线高度b/mm气隙个数气隙长度δ/mm主电抗/Ω总电抗绕组温升TX/K绕组匝数W绕组每层匝数WH心柱直径D/mm中心距Mo/mm窗高Ho/mm磁密B/T绕组电流密度J（A/mm2）铁心损耗/W负载损耗/W绕组层数铁芯叠压系数/mm0.9500心柱有效截面面积/10^-4m^2318.6000铁轭有效截面面积/10^-4m^2344.6000角重/kg95.1000铁芯最大片宽/m0.2100铁芯总叠厚/m0.1860铁轭片高/m0.19505.主电抗计算（1）单个气隙长度/m0.0130（2）气隙等效导磁面积计算铁芯饼高度/m0.0500气隙磁通衍射宽度/m0.0065气隙磁通衍射面积/m^20.0053气隙等效导磁面积/m^20.0389（3）主电抗计算0.7426（4）每个铁芯柱气隙数4（5）主电抗压降/V311.1498（6)铁芯中的磁密/T0.812914.铁芯窗高（1）线圈至上铁轭距离/m0.0750（2）线圈至下铁轭距离/m0.0750（3）铁芯窗高/m0.547415.铁芯损耗（1）铁芯柱重量/kg362.2099损耗系数Kp3.0000（2）铁轭重量/kg583.7832（3）铁芯重/kg1041.0932(4)铁芯损耗芯柱单位重量铁耗/W0.3120铁轭单位重量铁耗/W0.2754铁芯损耗/W543.085716.总损耗/W6038.7211设计说明：在进行电抗器设计时，一开始选用幅向层数为10层，总匝数为51匝进行设计，但是发现漏电抗太大，同时绕组电抗误差为百分之十以上，远远超过所要求的2.5%，于是想通过调整绕组的气隙长度减小漏电抗，但是通过改变气隙的个数以及气隙长度，发现漏抗减小了，但是主电抗大幅上升，并且对于总漏电抗误差的贡献不大。我还尝试过更改匝数，从而减小总电抗误差的方法，虽然减小匝数能有效减小总的电抗误差，但是绕组的损耗以及温升会上升，所以可以调整的匝数受到限制。于是更改策略，因为漏抗跟电抗高度成反比，所以通过更改电抗高度从而可以减小漏抗，从而减小总电抗误差。于是选用幅相8层，4绕组，每层采用幅相单根轴向6根并绕的方式，尽可能增大电抗高度，同时取总匝数为50匝。对于损耗以及温升的控制，可以通过增大气道的方法，但是实际操作中发现增大气道对于温升的帮助不大，因为增大气道的同时也会增大漏电抗，使得总漏抗误差增大，所以应改变套组的匝数或者增大绕组横截面积。但对于本设计题来说，损耗以及温升的裕度还是比较大，可以不用做太大更改。通过以上计算可得到480KVA/10kV变压器的参数，以及其价格，由上面计算，由于铜线比较贵，所以在使用材料时应尽量减少铜线的使用量，参数表通过嵌入表格对象附在文档最上方，更改表中数据，嵌入对象中数据会自动跟随更改。由于Excel版本原因，太低的版本可能显示不了或者出错，建议使用Excel13版观看。备注铁芯参数计算区（以下绿色区间所示）480KVA/10kV铁心电抗器设计（1）额定容量：480kVA（2）相数：三相（3）所接电网电压：10kV（4）频率：50Hz（5）相数：3（6）相电压：381V（7）相电流：419A（8）绝缘材料耐热等级：H级(145℃)（9）总损耗：≤7000W（附加损耗系数取1.2）（10）铁心材料：DQ133-30（11）导线材料：铜导线ρ145℃=0.02616Ω·mm2/m（12）绕组温升：≤95K(另加损耗系数为1.35)（13）铁心饼高度取HB＝50mm；叠压系数Kdp＝0.95选择直径为220*10^（-3）的硅钢片采用DQ133-30220553.6547.40.81292.11543.0865495.6355086.25397.37508.6248.54130.7430.93088.42059245.974成本MM（元）绕组高度HH/mm绕组外直径DH/mm导线厚度a/mm导线高度b/mm气隙个数气隙长度δ/mm主电抗/Ω总电抗绕组温升TX/K绕组匝数W绕组每层匝数WH心柱直径D/mm中心距Mo/mm窗高Ho/mm磁密B/T绕组电流密度J（A/mm2）铁心损耗/W负载损耗/W绕组层数备注0.82*0.90931=0.746，差别不大所以主电抗设计符合要求备注备注≤7000W，符合设备制造要求设计说明：在进行电抗器设计时，一开始选用幅向层数为10层，总匝数为51匝进行设计，但是发现漏电抗太大，同时绕组电抗误差为百分之十以上，远远超过所要求的2.5%，于是想通过调整绕组的气隙长度减小漏电抗，但是通过改变气隙的个数以及气隙长度，发现漏抗减小了，但是主电抗大幅上升，并且对于总漏电抗误差的贡献不大。我还尝试过更改匝数，从而减小总电抗误差的方法，虽然减小匝数能有效减