电力变压器手册PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 电力变压器在电力工业中的地位和作用 1

1.1.1 电力变压器的发展历史 1

1.1.2 电力变压器在国民经济中的作用 2

1.2 电力变压器的基本结构 3

1.2.1 铁心 3

1.2.1.1 晶粒取向电工钢带 3

1.2.1.2 非晶合金 4

1.2.2 绕组 5

1.2.2.1 导体材料 5

1.2.2.2 绕组结构 6

1.2.3 油浸式变压器油箱 6

1.2.4 变压器的热性能 7

1.2.5 变压器耐受短路的能力 8

1.2.5.1 变压器耐受短路的热稳定能力 8

1.2.5.2 变压器耐受短路的动稳定能力 9

1.2.5.3 变压器的短路试验 9

1.3 电力变压器按结构分类 11

1.3.1 心式变压器 11

1.3.2 壳式变压器 12

1.4 电力变压器按绝缘和冷却介质分类 14

1.4.1 油浸式变压器 14

1.4.2 聚氯联苯绝缘变压器 15

1.4.3 充硅油变压器 15

1.4.4 β油绝缘变压器 16

1.5 干式变压器 16

1.5.1 树脂型干式变压器 17

1.5.1.1 树脂加填料浇注 17

1.5.1.2 树脂浇注 17

1.5.1.3 树脂缠绕式 18

1.5.1.4 树脂真空压力浸渍 18

1.5.2 聚酰芳胺绝缘变压器 19

1.5.3 SF6气体绝缘变压器 20

1.5.3.1 SF6气体的绝缘性能 23

1.5.3.2 SF6气体的散热及变压器的冷却 24

1.5.3.3 SF6气体绝缘变压器组件 25

1.5.3.4 SF6的温室效应问题 26

1.5.4 电缆型干式变压器 27

1.6 组合式变压器 29

1.7 电力变压器的型号和参数 29

1.7.1 电力变压器的型号 29

1.7.2 产品型号字母排列及涵义 30

1.7.3 三相油浸式电力变压器损耗水平代号 32

1.7.4 标准GB/T6451—2008 35

1.7.4.1 6kV、10kV电压等级 35

1.7.4.2 35kV电压等级 37

1.7.4.3 66kV电压等级 38

1.7.4.4 110kV电压等级 39

1.7.4.5 220kV电压等级 41

1.7.4.6 330kV电压等级 45

1.7.4.7 500kV电压等级 48

1.7.5 干式电力变压器损耗水平代号 50

1.7.6 无励磁分接开关的型号 51

1.7.7 无励磁分接开关的型号字母排列及涵义 52

1.7.8 有载分接开关的型号字母排列及涵义 53

第2章 变压器的基本原理 55

2.1 变压器的工作原理 55

2.1.1 理想变压器的工作原理 55

2.1.2 变压器实际的工作状态 56

2.1.3 变压器的阻抗参数和标幺值 56

2.2 变压器的效率 58

第3章 变压器短路阻抗与电压调整率 59

3.1 引言 59

3.2 高度相等磁动势均布的双绕组心式变压器的短路阻抗计算 59

3.3 多绕组变压器的等效漏电抗计算 62

3.3.1 双绕组变压器 62

3.3.1.1 高低高结构 62

3.3.1.2 高低低高结构 63

3.3.1.3 低高低高结构 64

3.3.1.4 两绕组自耦结构 64

3.3.2 三绕组变压器 64

3.3.2.1 普通三绕组变压器 64

3.3.2.2 三绕组自耦变压器 65

3.3.2.3 中性点带调压绕组的三绕组自耦变压器 66

3.3.3 分裂变压器 66

3.3.4 对称交叠式线圈漏电抗计算 67

3.4 短路漏抗的有限元计算方法的主要公式 68

3.5 三相双绕组变压器的电压调整率 69

3.6 变压器的并联运行 69

3.6.1 三相联结组和相位关系配合 70

3.6.2 电压比的差异及环流 71

3.6.3 短路阻抗不相等的变压器的并联运行 71

3.6.4 并联运行的其他技术内容 72

第4章 变压器的损耗和温升 73

4.1 概述 73

4.2 变压器的损耗 73

4.2.1 空载损耗 73

4.2.1.1 磁性钢片（硅钢片）材料 73

4.2.1.2 我国磁性钢片标准 76

4.2.1.3 取向钢片的损耗组成 76

4.2.1.4 日本晶粒取向磁性钢带 78

4.2.2 变压器的空载损耗 81

4.2.2.1 铁心片材质 81

4.2.2.2 铁心的结构 82

4.2.2.3 铁心的接缝形式 82

4.2.2.4 铁心叠积加工的影响 85

4.2.2.5 取向磁性钢片的损耗系数 86

4.2.2.6 不同频率下的空载损耗 86

4.3 变压器的负载损耗 88

4.3.1 绕组的直流电阻损耗 88

4.3.2 绕组导线在漏磁场中的涡流损耗 88

4.3.3 并联导线内不平衡电流的损耗 90

4.3.4 引线的损耗 90

4.3.5 变压器油箱的损耗 91

4.3.5.1 绕组漏磁通引起的油箱壁的损耗 91

4.3.5.2 不同材料的损耗 93

4.3.5.3 磁屏蔽 93

4.3.5.4 电磁屏蔽 95

4.3.5.5 大电流引线在油箱壁产生的损耗 95

4.3.5.6 套管电流在开孔箱盖中的损耗 95

4.3.6 铁心拉板的损耗 97

4.3.7 冷却装置的损耗 99

4.3.7.1 风扇的损耗 99

4.3.7.2 油泵的损耗 99

4.4 油浸式变压器的温升 99

4.4.1 变压器的温升和温度 99

4.4.1.1 标准规定 100

4.4.1.2 绝缘材料的老化 101

4.4.1.3 加权环境温度 102

4.4.2 变压器的发热和冷却 103

4.4.2.1 变压器的散热方式 103

4.4.2.2 变压器的冷却方式 107

4.4.3 油浸式变压器的发热和冷却 112

4.4.4 油浸式变压器绕组的温升 115

4.4.4.1 绕组内的油流 115

4.4.4.2 绕组温升的工程计算方法 116

4.4.5 变压器油箱的散热 119

4.4.5.1 对流散热 119

4.4.5.2 辐射 120

4.4.6 管式变压器油箱的温升 121

4.5 变压器油温升的工厂计算法 122

4.5.1 变压器油箱的有效散热面积 122

4.5.1.1 管式油箱 122

4.5.1.2 波纹油箱 122

4.5.1.3 带散热器的油箱 123

4.5.2 油浸自冷和风冷变压器的油顶层温升计算 125

4.5.3 强油风冷（水冷）式变压器的油温升 126

4.6 铁心的温升 127

4.6.1 铁心内最热点相对铁心表面的温升 128

4.6.2 铁心表面对变压器油的温升 128

4.7 变压器的短路温升 129

4.8 日光辐射对变压器温升的影响 130

4.9 干式变压器的温升 132

4.9.1 非树脂型干式变压器的温升 133

4.9.1.1 非树脂型干式变压器的散热面 133

4.9.1.2 非树脂型干式变压器的热负荷 137

4.9.1.3 非树脂型干式变压器的温升 138

4.9.2 树脂型干式变压器的温升 139

4.9.2.1 树脂型干式变压器铁心的温升 139

4.9.2.2 树脂型干式变压器绕组的温升 139

第5章 变压器的短路力和短路强度 140

5.1 引言 140

5.2 变压器的短路电流计算 140

5.2.1 三相稳态短路电流计算 140

5.2.2 瞬变短路电流 141

5.2.3 变压器的三相非对称短路 143

5.2.4 中性点接地的三相三绕组变压器的短路电流计算 144

5.2.4.1 系统Ⅱ单相接地故障的短路电流计算 145

5.2.4.2 系统Ⅰ单相接地故障的短路电流计算 147

5.2.4.3 系统Ⅱ两相接地故障的短路电流计算 148

5.2.4.4 系统Ⅰ两相接地故障的短路电流计算 150

5.2.4.5 三相短路时绕组Ⅲ的短路电流计算 152

5.3 变压器漏磁通分布与短路力的关系 153

5.3.1 双绕组变压器漏磁分布的特点 154

5.3.2 不平衡安匝产生的辐向漏磁通 155

5.3.3 磁场中心不在同一高度时的辐向漏磁通 156

5.3.4 三绕组变压器的漏磁通分布 156

5.4 动态短路力与静态短路力 157

5.4.1 短路力是动态力而不是静态力 157

5.4.2 动态短路力的频率 158

5.4.3 用静态的方法计算动态短路力的先决条件 158

5.4.4 短路力的静态计算方法 158

5.4.5 绕组的固有振动频率 159

5.4.6 短路力的动态计算 159

5.4.7 轴向预压紧力的选取原则 160

5.4.8 短路力的超静定计算 160

5.5 绕组受力情况分析 160

5.5.1 短路力作用方向的判断原则 160

5.5.2 三相双绕组变压器受力情况分析 161

5.5.2.1 轴向漏磁分量产生的辐向短路力 161

5.5.2.2 磁力线在绕组端部弯曲产生的轴向短路力 164

5.5.2.3 安匝不平衡产生的轴向短路力 165

5.5.2.4 磁场中心不在同一高度上产生的轴向短路力 167

5.5.2.5 绕组的轴向预压紧力必须始终大于轴向短路力的合力 167

5.5.2.6 辐向漏磁分量引起的周向旋转短路力 167

5.5.2.7 辐向漏磁分量引起的相间短路力 168

5.5.3 三相三绕组变压器的受力情况分析 168

5.5.3.1 三相三绕组变压器的辐向短路力 168

5.5.3.2 三相三绕组变压器的轴向短路力 168

5.5.4 受辐向压缩力与拉伸力作用的不同绕组的受力情况比较 169

5.6 绕组损坏的主要模式 169

5.6.1 绕组变形导致匝绝缘破裂从而引起匝间短路 169

5.6.2 绕组变形导致主绝缘强度降低进而造成绝缘击穿 170

5.6.3 绕组的辐向失稳 170

5.6.4 绕组的轴向失稳 170

5.7 绕组辐向失稳的分析计算 171

5.7.1 造成绕组辐向失稳的主要原因 171

5.7.2 在计算绕组辐向稳定性时必须考虑的主要问题 172

5.7.3 绕组辐向失稳平均临界应力的计算方法 172

5.7.3.1 国际大电网会议论文中经常采用的计算公式 172

5.7.3.2 前苏联经常采用的计算公式 173

5.7.3.3 日本变压器专业委员会推荐的计算方法 174

5.7.3.4 波兰电工协会的研究结论 176

5.7.4 提高绕组辐向稳定性的主要技术措施 176

5.8 绕组轴向失稳的分析与计算 177

5.8.1 绕组轴向失稳的机理 177

5.8.2 造成轴向失稳的主要原因 177

5.8.2.1 轴向预压紧力不够是导致轴向失稳的主要原因之一 177

5.8.2.2 垫块的残余（永久）变形是导致轴向失稳的主要原因之二 178

5.8.2.3 当绕组的某一固有频率与轴向短路力的频率相接近时会产生谐振 178

5.8.3 轴向失稳的计算 179

5.8.4 提高绕组轴向稳定性的主要措施 180

5.8.4.1 准确地选取与保持足够的轴向预压紧力 181

5.8.4.2 垫块处理 181

5.8.4.3 绕组恒压干燥处理 181

5.8.4.4 总装配时轴向预压紧力的准确控制 182

5.9 提高绕组抗短路能力应采取的主要技术措施 182

5.9.1 设计计算方面 182

5.9.2 制造工艺方面 183

5.9.2.1 绝缘件制造方面 183

5.9.2.2 绕组绕制方面 183

5.9.2.3 器身装配与整体套装方面 183

5.10 绕组变形的测量 184

5.11 变压器短路强度的计算验证 184

5.12 短路力计算的有限元方法的主要公式 185

5.12.1 静态短路力计算 185

5.12.2 动态短路力计算 186

5.12.3 绕组短路机械强度计算 187

5.12.3.1 轴向弯曲应力 187

5.12.3.2 由纵向漏磁通产生的外绕组所受的抗拉应力 187

5.12.3.3 由纵向漏磁通产生的内绕组的压应力和弯曲变形 188

5.13 结束语 188

第6章 变压器噪声 190

6.1 变压器噪声的来源 190

6.1.1 变压器本体噪声 190

6.1.2 冷却装置的噪声 191

6.2 变压器噪声的传播路径 191

6.3 变压器噪声的度量 191

6.3.1 声压级 191

6.3.2 声强级 192

6.3.3 声功率级 192

6.3.4 响度级和等响度曲线 192

6.3.5 变压器噪声以A计权方式度量 193

6.4 影响变压器噪声的因素 193

6.4.1 硅钢片的磁致伸缩对噪声的影响 193

6.4.2 铁心结构对噪声的影响 194

6.4.3 铁心装配工艺对噪声的影响 195

6.4.4 谐振对噪声的影响 195

6.5 降低变压器噪声的措施 195

6.5.1 降低本体噪声 195

6.5.1.1 降低铁心噪声 195

6.5.1.2 降低油箱及其结构件噪声 196

6.5.2 降低冷却装置噪声 197

6.5.2.1 降低冷却风扇噪声 197

6.5.2.2 降低自冷式散热器噪声 197

6.5.2.3 降低油泵噪声 197

6.5.3 在传播路径上采取隔声措施 197

6.5.4 在传播路径上采取消声措施 197

6.6 变压器噪声的设计计算 198

6.6.1 变压器本体噪声的计算 198

6.6.1.1 自冷式变压器本体噪声 198

6.6.1.2 变压器噪声在空气中的衰减 198

6.6.2 冷却装置噪声的计算 199

6.6.3 变压器噪声的计算 199

6.6.4 铁心固有频率的计算 199

6.6.5 高效隔声板的降噪计算 200

6.6.5.1 高效隔声板的基本结构 200

6.6.5.2 高效隔声板隔声量的计算 200

6.7 变压器噪声的测定 201

6.7.1 测定方法的选择 201

6.7.2 测量仪器的校准 201

6.7.3 被测变压器试验时的负载状态 201

6.7.4 测量位置 202

6.7.5 声压法 203

6.7.5.1 测量环境 203

6.7.5.2 测量环境修正值K的确定 203

6.7.5.3 被试变压器的运行状态 204

6.7.5.4 平均声压级的计算 204

6.7.6 声强法 205

6.7.6.1 测量环境 205

6.7.6.2 被试变压器的运行状态 205

6.7.6.3 平均声强级的计算 205

6.7.7 声功率级的计算 205

6.7.8 变压器额定负载状态时的声功率级 206

6.8 变压器声级 206

第7章 铁心 208

7.1 概述 208

7.2 变压器铁心材料 208

7.2.1 热轧磁性钢片 210

7.2.2 冷轧晶粒取向磁性钢片 210

7.2.3 非晶合金材料 212

7.3 变压器铁心结构 213

7.3.1 心式变压器铁心 213

7.3.1.1 心式变压器铁心叠片图 214

7.3.1.2 心式变压器夹件 217

7.3.1.3 铁心拉板 219

7.3.1.4 铁心柱绑扎带 220

7.3.1.5 铁心的绝缘 221

7.3.1.6 铁心的冷却油道 221

7.3.1.7 铁心的接地 222

7.3.2 壳式变压器铁心 223

7.3.2.1 壳式变压器铁心叠片图 223

7.3.2.2 壳式变压器铁心的夹紧 224

7.3.2.3 壳式变压器铁心油道和叠片绝缘 224

7.3.3 卷铁心 225

7.3.3.1 单相卷铁心 225

7.3.3.2 三相卷铁心 225

7.4 铁心性能参数 226

7.4.1 铁心的空载损耗 226

7.4.2 铁心的空载电流 227

7.4.3 铁心的制造工艺对空载性能的影响 227

7.4.3.1 磁性钢片变形和机械应力对空载损耗的影响 227

7.4.3.2 铁心片毛刺和绝缘损伤与空载性能 227

7.4.3.3 铁心冲孔对空载损耗的影响 227

7.4.3.4 铁心接缝尺寸对空载损耗的影响 228

7.4.4 铁心设计对空载损耗的影响 228

7.4.4.1 铁心叠片图对空载损耗的影响 228

7.4.4.2 每叠片数与空载性能 230

7.4.4.3 交错接缝和阶梯接缝的空载损耗 231

7.4.4.4 铁心截面形状对空载损耗的影响 234

7.4.5 晶粒取向磁性钢片铁心的损耗系数 236

7.5 联结组标号与铁心空载性能 236

7.6 励磁涌流 237

7.7 噪声 239

7.7.1 变压器产生噪声的原因 239

7.7.2 影响变压器噪声大小的几个因素 240

7.7.2.1 变压器噪声和磁性钢片品种及铁心磁通密度的关系 240

7.7.2.2 变压器噪声级和铁心夹紧力的关系 240

附录7.A 广东海鸿变压器有限公司立体卷铁心介绍 242

第8章 绕组 244

8.1 导体 244

8.1.1 常规导体材料铜和铝 244

8.1.2 高温超导材料 246

8.2 绕组用导线 247

8.2.1 圆导线 247

8.2.2 扁导线 248

8.2.3 组合导线 251

8.2.4 换位导线 251

8.3 绕组的分类与结构 252

8.3.1 变压器绕组结构的一般性介绍 252

8.3.1.1 绕组的绕向 252

8.3.1.2 绕组的连接图和联结组 255

8.3.1.3 绕组中的换位 256

8.3.1.4 绕组中的绝缘 265

8.3.2 变压器绕组结构的分类 266

8.3.2.1 层式绕组 266

8.3.2.2 饼式绕组 269

第9章 变压器器身绝缘及引线绝缘 283

9.1 变压器的主要绝缘材料及其绝缘特性 283

9.1.1 液体绝缘材料 283

9.1.1.1 变压器油 283

9.1.1.2 α油、β油 291

9.1.1.3 复敏绝缘液体 293

9.1.1.4 聚氯联苯 293

9.1.1.5 硅油 293

9.1.2 气体绝缘材料 296

9.1.2.1 空气 296

9.1.2.2 SF6气体 297

9.1.3 固体绝缘材料 299

9.1.3.1 绝缘纸、绝缘纸板和纸制品 299

9.1.3.2 木材和木制品 313

9.1.3.3 胶纸板、胶布板、胶纸管、胶布管 314

9.1.3.4 纤维制品 317

9.1.3.5 化学制品 318

9.1.4 油、纸绝缘结构 319

9.1.4.1 覆盖 319

9.1.4.2 绝缘层 319

9.1.4.3 绝缘隔板 319

9.2 变压器的绝缘水平 320

9.2.1 变压器绕组及引出线的绝缘水平 320

9.2.2 变压器套管对地和套管之间的空气间隙 322

9.2.2.1 Um＜170kV的绕组 322

9.2.2.2 中性点套管带电部分的对地空气间隙 322

9.2.2.3 Um≥170kV的绕组 322

9.3 变压器内、外部的典型电场和典型绝缘结构 323

9.3.1 变压器中绝缘的分类 323

9.3.2 变压器内部的典型电场 324

9.3.3 变压器内部的典型绝缘结构 324

9.3.4 变压器外部电场 325

9.4 变压器的主绝缘 325

9.4.1 变压器主绝缘结构的选择原则 325

9.4.2 变压器的主绝缘结构 325

9.4.3 变压器主绝缘结构的发展前景 327

9.4.4 变压器器身绝缘典型结构 327

9.4.4.1 高压为40kV及以下电压等级变压器器身绝缘典型结构 327

9.4.4.2 高压为66kV级的器身绝缘 329

9.4.4.3 高压为110kV级的器身绝缘 329

9.4.4.4 高压为220kV级的器身绝缘 331

9.5 变压器的纵绝缘 333

9.5.1 工频电压、雷电冲击电压、操作冲击电压在变压器绕组上的分布 333

9.5.1.1 变压器上的作用电压的种类 333

9.5.1.2 几种不同类型电压的波形和在绕组上的电压分布 334

9.5.2 变压器绕组结构的选择 350

9.5.3 变压器绕组纵绝缘的设计 355

9.5.3.1 不同电压等级的变压器绕组的结构型式的选择 355

9.5.3.2 匝绝缘和匝绝缘与油道绝缘配合的冲击绝缘强度的校核 356

9.6 变压器的局部放电 357

9.6.1 引起变压器局部放电的原因 357

9.6.2 无局部放电变压器的设计与工艺制造 360

9.7 变压器工频感应和外施耐压试验时的绝缘特性 361

9.7.1 工频电压作用下变压器绝缘系统的绝缘特性 361

9.7.2 工频电压作用下变压器绝缘结构中采取的对策 362

9.7.2.1 绝缘材料的选择 362

9.7.2.2 充分利用提高变压器油的放电特性的一切手段 362

9.7.2.3 提高沿面放电的措施 362

9.8 变压器中其他典型结构的电场 363

9.8.1 变压器的端绝缘 363

9.8.1.1 变压器端部电场的描述 363

9.8.1.2 变压器端部电场的基本结构 363

9.8.2 变压器的引线绝缘 365

9.8.2.1 变压器引线的选择 365

9.8.2.2 变压器引线绝缘 371

9.8.2.3 变压器引线绝缘距离 373

9.9 变压器绝缘表面的沿面放电 379

9.9.1 引起变压器绝缘表面沿面放电的结构原因 379

9.9.2 引起变压器绝缘表面沿面放电的因素 381

9.9.3 防止变压器绝缘表面发生沿面放电的对策和措施 381

9.10 快速瞬态过电压 384

9.10.1 快速瞬态过电压的产生和特点 384

9.10.1.1 快速瞬态过电压的产生过程 384

9.10.1.2 快速瞬态过电压的特点 384

9.10.2 快速瞬态过电压对变压器绝缘的影响 384

9.10.2.1 快速瞬态过电压的最大幅值 384

9.10.2.2 快速瞬态过电压作用在 变压器上时的电压分布情况 385

9.10.3 快速瞬态过电压作用下变压器绕组上应采取的措施 385

附录9.A 不同电极形状及操作方法对变压器油击穿电压测定值的影响 385

附录9.B 计算式（9-39）和式（9-40）中系数φ求取时所用的附图 387

第10章 变压器油箱 388

10.1 概述 388

10.2 对变压器油箱的基本要求 388

10.2.1 6kV、10kV电压等级变压器 388

10.2.2 35kV电压等级变压器 390

10.2.3 66kV电压等级变压器 391

10.2.4 110kV电压等级变压器 393

10.2.5 220kV电压等级变压器 394

10.2.6 330kV电压等级变压器 396

10.2.7 500kV电压等级变压器 397

10.2.8 ±500kV及以下电压等级换流变压器 398

10.2.9 330kV及500kV电压等级并联电抗器 399

10.3 油箱的分类与结构 400

10.3.1 油箱的分类 400

10.3.1.1 按冷却方式进行分类 400

10.3.1.2 按油箱外形进行分类 402

10.3.2 常用油箱的结构 403

10.3.2.1 中小型变压器油箱 403

10.3.2.2 大型变压器油箱 406

10.4 油箱结构设计要点 413

10.4.1 箱沿结构 413

10.4.2 吊攀结构 414

10.4.3 法兰连接结构 415

10.4.4 变压器的密封 417

10.4.4.1 密封的基本知识 417

10.4.4.2 密封结构的设计 418

10.4.4.3 变压器密封的特点 420

10.4.5 油箱的器身定位结构 422

10.4.5.1 器身的下部定位结构 422

10.4.5.2 器身的上部定位结构 422

10.4.6 强油导向冷却时的导油结构 423

10.4.6.1 利用下夹件进行导油 423

10.4.6.2 利用导油管进行导油 423

10.4.6.3 箱底导油结构 424

10.4.7 油箱磁屏蔽 424

10.4.7.1 油箱磁屏蔽的结构 424

10.4.7.2 油箱磁屏蔽的设计 425

10.4.8 油箱电磁屏蔽 426

10.4.8.1 油箱电磁屏蔽与磁屏蔽的比较 426

10.4.8.2 油箱电磁屏蔽的结构 426

10.4.9 油箱的隔声降噪结构 427

10.4.9.1 变压器本体噪声的产生机理 427

10.4.9.2 油箱降噪的技术措施 427

10.4.9.3 隔声技术措施 428

10.4.10 套管升高座及管接头的设计 428

10.4.10.1 利用套管升高座旋转保证外绝缘距离 428

10.4.10.2 斜升高座的设计 429

10.4.10.3 斜管接头的设计 431

10.4.10.4 箱壁端部圆弧形、顶盖梯形的油箱上所用套管升高座壁展开尺寸的计算 431

10.4.11 油箱设计的注意问题 433

10.5 变压器油箱耐压力学性能分析与计算 434

10.5.1 油箱力学性能简化计算的传统解析方法 434

10.5.1.1 箱壁力学性能计算 434

10.5.1.2 各种加强铁的强度估算 437

10.5.1.3 箱沿密封部件的机械强度计算 439

10.5.1.4 箱底的机械强度计算 440

10.5.1.5 盖板的应力与挠度 440

10.5.1.6 箱壁及其加强铁力学性能的计算举例 441

10.5.2 油箱耐压力学特性的计算机分析与结构优化设计 442

10.5.2.1 油箱耐压力学特性的计算机分析 442

10.5.2.2 油箱结构的优化设计 442

10.5.3 油箱耐压试验的失效形式与材料的许用应力 444

10.5.3.1 油箱耐压试验的失效形式 444

10.5.3.2 油箱材料的许用应力 444

10.5.4 油箱加强铁的结构 445

第11章 变压器结构件设计与力学性能分析 446

11.1 变压器内部结构件及其力学性能分析 446

11.1.1 变压器内部器身结构简介 446

11.1.1.1 铁心磁路结构 446

11.1.1.2 铁心夹紧结构 446

11.1.2 绑扎铁心结构的结构件力学性能分析 449

11.1.2.1 力学分析的基本假设 451

11.1.2.2 铁心柱叠片绑扎力所对应相关结构件的机械强度计算 452

11.1.2.3 铁心拉板及其相关件的机械强度计算 453

11.1.2.4 铁轭夹件的机械强度计算 457

11.1.2.5 铁轭拉带的应力计算 464

11.1.2.6 上铁轭撑板的应力与变形计算 466

11.1.2.7 器身垫脚的机械强度计算 467

11.1.2.8 下定位钉及上部定位件焊缝的应力计算 469

11.1.2.9 器身上部压板及下部托板的应力计算 470

11.1.3 螺杆夹紧铁轭结构的机械强度计算 471

11.1.3.1 铁心叠片的夹紧力 472

11.1.3.2 铁心柱绑扎带的绑扎厚度计算 473

11.1.3.3 三相三柱铁心结构机械强度计算 474

11.1.3.4 三相五柱铁心结构机械强度计算 477

11.1.3.5 器身压钉的机械强度计算 480

11.1.3.6 下夹件上肢板的机械强度计算 482

11.2 变压器抗地震性能分析 482

11.2.1 与地震有关的常用术语解释 483

11.2.2 地震时变压器的破坏形式 486

11.2.2.1 动态损坏 487

11.2.2.2 静态损坏 487

11.2.2.3 保护装置误动作 487

11.2.3 变压器的抗震计算 487

11.2.3.1 变压器本体的抗震能力计算 488

11.2.3.2 变压器套管的抗震能力计算 489

11.3 变压器结构件的计算机数值分析 493

11.3.1 Pro/MECHANICA应用软件介绍 493

11.3.2 Pro/MECHANICA软件的分析应用工作流程 493

11.3.3 计算实例 494

11.3.3.1 建立模型 494

11.3.3.2 对模型进行预处理 495

11.3.3.3 分析模型 497

11.3.3.4 对模型后处理 498

11.3.4 结论 498

第12章 变压器组件 500

12.1 分接开关 500

12.1.1 无励磁分接开关 500

12.1.1.1 无励磁分接开关的性能要求 500

12.1.1.2 无励磁分接开关的型号 500

12.1.1.3 无励磁分接开关的结构形式 502

12.1.1.4 无励磁分接开关的分接布置 505

12.1.2 有载分接开关 505

12.1.2.1 有载分接开关的有关定义 507

12.1.2.2 有载分接开关的技术要求 509

12.1.2.3 有载分接开关电动机构的技术要求 512

12.1.2.4 有载分接开关的型号及技术数据 513

12.1.2.5 MR典型产品 516

12.1.2.6 贵州长征生产的有载分接开关 531

12.1.2.7 上海华明生产的有载分接开关 540

12.1.2.8 ABB生产的有载分接开关 545

12.2 套管 549

12.2.1 套管的型号表示 550

12.2.2 套管的技术要求 550

12.2.2.1 套管的试验电压 550

12.2.2.2 套管的介质损耗角正切和电容量 550

12.2.2.3 套管的局部放电量及无线电干扰 553

12.2.2.4 套管测量端子、电压抽头的电容、介质损耗角正切和工频耐受电压试验 553

12.2.2.5 套管的热稳定性能 553

12.2.2.6 套管各部位的发热温度和温升 553

12.2.2.7 套管的密封性能 555

12.2.2.8 套管的悬壁耐受负荷 555

12.2.2.9 套管耐受的热短时电流 555

12.2.3 套管的分类 557

12.2.4 典型套管的结构 558

12.2.4.1 复合瓷绝缘导杆式套管 558

12.2.4.2 单体瓷绝缘导杆式套管 559

12.2.4.3 有附加绝缘导杆式套管 561

12.2.4.4 35kV级穿缆式套管 561

12.2.4.5 35kV级大电流套管 564

12.2.4.6 60～550kV电容式套管 570

12.2.4.7 硅橡胶绝缘套管 575

12.2.4.8 特高压变压器套管 575

12.2.4.9 环氧浸纸高压和超高压套管 579

12.3 冷却器 609

12.3.1 风冷却器 609

12.3.1.1 风冷却器的额定冷却容量 609

12.3.1.2 技术要求 609

12.3.1.3 风冷却器的结构 610

12.3.1.4 风扇 612

12.3.1.5 油泵 615

12.3.1.6 油流继电器 619

12.3.1.7 典型冷却器 621

12.3.1.8 低噪声强油循环风冷却器 624

12.3.2 变压器用强迫油循环水冷却器 624

12.3.2.1 冷却器的额定冷却容量 624

12.3.2.2 技术要求 625

12.3.2.3 单管水冷却器 626

12.3.2.4 双重管水冷却器 627

12.4 片式散热器 630

12.4.1 概述 630

12.4.2 片式散热器标准 631

12.4.2.1 产品型号、规格 631

12.4.2.2 主要技术要求 631

12.4.3 散热器的有效散热面积 632

12.4.3.1 散热器的几何面积 632

12.4.3.2 自冷和风冷的有效散热面积 632

12.4.4 片式散热器用的风扇 633

12.4.5 片式散热器的数据 635

12.4.5.1 保定多田冷却设备有限公司生产的散热器技术数据 635

12.4.5.2 涿州华丰机械厂生产的片式散热器技术数据 638

12.4.5.3 沈阳天通电力设备厂生产的片式散热器技术数据 650

12.5 气体继电器 655

12.5.1 气体继电器的标准 655

12.5.1.1 气体继电器的型号及其意义 655

12.5.1.2 气体继电器的技术要求 655

12.5.2 气体继电器的工作原理和结构 657

12.5.3 集气盒 658

12.5.4 其他规格的气体继电器 659

12.5.4.1 皮托（Pitot）继电器 659

12.5.4.2 日本BR-1型继电器 661

12.5.4.3 英国P&B Weir（威尔）公司的MK-10型气体继电器 661

12.6 压力释放阀 663

12.6.1 压力释放阀的标准 663

12.6.1.1 压力释放阀的型号及其意义 663

12.6.1.2 压力释放阀的技术要求 663

12.6.2 压力释放阀的规格 664

12.6.3 压力释放阀的喷油有效口径 664

12.6.4 压力释放阀的工作原理和结构 665

12.7 速动油压继电器 666

12.7.1 速动油压继电器型号 666

12.7.2 速动油压继电器的技术要求 666

12.7.3 速动油压继电器的工作原理和结构 666

12.7.3.1 Qualitrol公司生产的速动油压继电器 666

12.7.3.2 沈阳中大电器公司生产的速动油压继电器 667

12.8 变压器用温度计 668

12.8.1 变压器温度计的型号表示 669

12.8.1.1 油面温度计的型号 669

12.8.1.2 绕组温度计的型号 669

12.8.2 油面温度计 669

12.8.2.1 油面温度计的技术要求 669

12.8.2.2 油面温度计的结构 670

12.8.3 变压器绕组温度计 672

12.8.3.1 绕组温度计的型号 672

12.8.3.2 绕组温度计的参数及主要技术要求 672

12.8.3.3 绕组温度计的工作原理 672

12.8.4 干式变压器温度计 674

12.8.4.1 电阻温度计的型号表示 674

12.8.4.2 电阻温度计的参数 675

12.8.4.3 电阻温度计的技术要求 675

12.8.4.4 电阻温度计和温度传感器的安装 675

12.8.4.5 热电偶型干式变压器温度计 676

12.8.5 计算机型变压器温度监控装置 677

12.8.5.1 AKM公司的变压器温度监控装置 677

12.8.5.2 Messko公司的变压器监控装置 679

12.8.5.3 Qualitrol公司的电子温度监视器 679

12.8.6 变压器热点温度计 679

12.8.6.1 ABB公司的FT1010型热点温度计 681

12.8.6.2 Luxtron公司的WTS型热点温度计 681

12.9 套管电流互感器 684

12.9.1 电流互感器的标准 685

12.9.2 电流互感器的技术要求 685

12.9.2.1 测量用电流互感器 685

12.9.2.2 保护用电流互感器 686

12.9.2.3 暂态保护用电流互感器 687

12.9.2.4 TPX、TPY、TPZ级电流互感器的误差限值 688

12.9.3 保护用电流互感器“级”的选用 689

12.9.3.1 P级电流互感器 689

12.9.3.2 TPS级电流互感器 689

12.9.3.3 TPX级电流互感器 689

12.9.3.4 TPY级电流互感器 689

12.9.3.5 TPZ级电流互感器 689

12.10 变压器储油柜 690

12.10.1 变压器用储油柜的标准 691

12.10.2 储油柜的技术要求 691

12.10.3 敞开式储油柜 691

12.10.4 密封式（隔膜式）储油柜 692

12.10.5 密封式（胶囊式）储油柜 692

12.10.6 叠形波纹式储油柜 692

12.10.6.1 叠形波纹式储油柜的结构 693

12.10.6.2 叠形波纹式储油柜的性能 694

12.10.6.3 储油柜的型号和规格 694

12.10.6.4 储油柜的安装 695

12.10.6.5 注油 695

12.10.7 波纹膨胀式储油柜 695

12.10.7.1 波纹膨胀式储油柜的结构 695

12.10.7.2 波纹膨胀式储油柜的规格 696

12.10.8 密封式（胶囊）储油柜的胶囊 697

附录12.A ABB相关产品介绍 700

第13章 变压器制造工艺 714

13.1 铁心制造工艺 714

13.1.1 铁心片下料套裁 714

13.1.1.1 套裁计算 714

13.1.1.2 纵剪配尺 716

13.1.1.3 横剪配尺 716

13.1.2 铁心片纵剪下料 724

13.1.2.1 纵剪操作前的质量控制 724

13.1.2.2 设备的调整 725

13.1.2.3 常见故障及排除方法 726

13.1.2.4 纵剪加工过程中的质量控制 727

13.1.3 铁心片横剪下料 729

13.1.3.1 普通剪床的剪切下料 729

13.1.3.2 自动化横剪线的剪切下料 730

13.1.3.3 横剪剪切操作过程中的质量控制 734

13.1.4 铁心片冲孔 735

13.1.4.1 冲剪机理 735

13.1.4.2 冲床与模具 735

13.1.4.3 冲模的安装与更换 736

13.1.4.4 冲制 736

13.1.4.5 冲制注意事项 736

13.1.5 铁心叠装 737

13.1.5.1 铁心的预叠 737

13.1.5.2 铁心叠装前的准备与质量控制 737

13.1.5.3 打底 737

13.1.5.4 叠积 737

13.1.5.5 装配 741

13.1.5.6 铁心的起立 742

13.1.5.7 铁心绑扎 743

13.1.5.8 铁心的整理 747

13.1.5.9 步进搭接式铁心的叠装 749

13.1.5.10 中小型变压器铁心的叠装 750

13.1.5.11 常见铁心叠装问题的原因分析与预防处理方法 751

13.1.6 铁心退火 753

13.1.6.1 铁心片退火的必要性 753

13.1.6.2 退火的基本原理 754

13.1.6.3 铁心片退火工艺 755

13.1.6.4 退火的质量问题、产生原因及排除方法 758

13.1.7 加工设备 758

13.1.7.1 纵剪生产线 758

13.1.7.2 横剪生产线 761

13.1.7.3 退火炉 763

13.1.7.4 铁心立式绑扎机 766

13.1.7.5 铁心翻转叠装台 767

13.2 油箱及附件的加工 771

13.2.1 油箱的结构形式与常用的焊接方式 771

13.2.1.1 油箱的结构形式 771

13.2.1.2 油箱及附件加工常用的焊接方法 772

13.2.2 油箱的加工 782

13.2.2.1 箱沿加工概述 782

13.2.2.2 上节油箱箱壁的加工 785

13.2.2.3 箱盖的制造 788

13.2.2.4 上节油箱组立 788

13.2.2.5 下节油箱的焊装 789

13.2.2.6 上节油箱的焊装 791

13.2.2.7 新结构油箱及加工工艺介绍 793

13.2.2.8 对油箱焊缝的一些要求 795

13.2.3 箱顶通气联管、油箱联管的配焊 796

13.2.3.1 箱顶通气联管的配焊 796

13.2.3.2 储油柜及联管的配焊 797

13.2.4 冷却系统的配装 798

13.2.4.1 油箱的安装就位及联管的准备 799

13.2.4.2 冷却系统的配装 799

13.2.5 联管及升高座的加工 799

13.2.5.1 联管的加工 799

13.2.5.2 升高座的加工 801

13.2.6 油箱及附件的检漏 803

13.2.6.1 气压试漏检验 803

13.2.6.2 表面渗透探伤 806

13.2.7 夹件制造 807

13.2.7.1 夹件用料的下料及加工 807

13.2.7.2 夹件的焊装及整形 807

13.2.8 油箱及其附件的除锈涂漆 811

13.2.8.1 除锈 811

13.2.8.2 产品涂漆 813

13.3 绝缘件制造工艺 817

13.3.1 变压器绝缘件 817

13.3.1.1 层压纸板的压制 817

13.3.1.2 绝缘端圈的制造 818

13.3.1.3 静电板的制造 819

13.3.1.4 线圈垫块的穿配 820

13.3.1.5 纸板筒的制造 821

13.3.1.6 酚醛纸筒的制造 822

13.3.1.7 瓦楞纸板的制造 823

13.3.1.8 金属膜复合纸屏蔽板的制作 824

13.3.2 绝缘零件的制造设备 824

13.3.2.1 热压机 824

13.3.2.2 冲床 824

13.3.2.3 剪板机 825

13.3.2.4 圆剪机 825

13.3.2.5 带锯机 825

13.3.2.6 纸板条倒边机 826

13.3.2.7 三辊滚板机 826

13.3.2.8 数控加工中心 826

13.3.3 绝缘零部件的保管 827

13.4 绕组制造工艺 827

13.4.1 绕组的绕制工艺 827

13.4.1.1 绕组绕制前的准备工作 827

13.4.1.2 圆筒式绕组的绕制 828

13.4.1.3 连续式绕组的绕制 831

13.4.1.4 螺旋式绕组的绕制 840

13.4.1.5 纠结式绕组的绕制 846

13.4.1.6 内屏蔽连续式绕组的绕制 858

13.4.1.7 箔式绕组的绕制 861

13.4.2 绕组的压装工艺 862

13.4.2.1 绕组的修整和压紧 862

13.4.2.2 绕组轴向压紧力和螺杆拉应力的计算 863

13.4.3 绕组的制造设备和工具 864

13.4.3.1 卧式绕线机 864

13.4.3.2 立式绕线机 865

13.4.3.3 铜焊机的结构及使用 867

13.4.3.4 绕线模 868

13.4.3.5 绕组起立架 869

13.4.3.6 绕组轴向压紧设备 869

13.4.3.7 常用工具的结构及使用 871

13.5 变压器装配 874

13.5.1 变压器整体套装装配 875

13.5.1.1 整体套装结构及工装 875

13.5.1.2 整体套装主要工艺过程 875

13.5.1.3 换流变压器的整体套装 878

13.5.2 大中型变压器器身装配 879

13.5.2.1 器身装配前的准备——相绕组、铁心、绝缘件的验收 880

13.5.2.2 拆上铁轭 880

13.5.2.3 下铁轭绝缘的安装 881

13.5.2.4 屏蔽板的安装 881

13.5.2.5 相绕组的套装 882

13.5.2.6 插上铁轭、上夹件 883

13.5.2.7 插板试验 884

13.5.3 变压器器身引线连接 884

13.5.3.1 引线准备 884

13.5.3.2 引线连接 884

13.5.3.3 引线装配过程 888

13.5.3.4 焊线试验 890

13.5.4 变压器的试装 890

13.5.4.1 变压器器身部分的试装 890

13.5.4.2 变压器引线部分的试装 891

13.5.4.3 安装开关 891

13.5.4.4 其他部位的安装 893

13.5.4.5 试后吊盖 893

13.5.5 变压器器身干燥 893

13.5.6 变压器真空浸油 893

13.5.6.1 概述 893

13.5.6.2 变压器本体内真空浸油工艺 894

13.5.7 变压器总装配 895

13.5.7.1 绕组轴向压紧 895

13.5.7.2 器身的清理和紧固 896

13.5.7.3 油箱及屏蔽安装 898

13.5.7.4 升高座及套管式电流互感器的安装 899

13.5.7.5 储油柜的安装 900

13.5.7.6 套管的安装 902

13.5.7.7 变压器真空注油 905

13.5.8 冷却装置的安装 908

13.5.8.1 概述 908

13.5.8.2 片式散热器 909

13.5.8.3 扁管形散热器 909

13.5.8.4 强油风冷却器 910

13.5.8.5 强油水冷却器 911

13.5.8.6 冷却装置的安装 911

13.5.9 变压器整体试漏 912

13.5.9.1 概述 912

13.5.9.2 工具和材料 912

13.5.9.3 操作过程 912

13.5.9.4 试漏方法 913

13.5.9.5 试漏注意事项 914

13.5.10 拆卸、包装 915

13.5.10.1 拆卸 915

13.5.10.2 包装 915

13.5.11 装配厂房条件 916

13.5.11.1 厂房的工艺布置 916

13.5.11.2 起重能力和桥式起重机吊高 916

13.5.11.3 环境净化水平 916

13.5.12 主要设备 916

13.5.12.1 装配架 916

13.5.12.2 绕组套装吊具 917

13.5.12.3 铜焊机、冷压焊机 917

13.5.12.4 干燥设备 918

13.5.12.5 油处理设备 922

13.5.12.6 油压机 924

13.5.12.7 真空机组 925

13.5.12.8 气垫车 925

第14章 变压器试验 926

14.1 绝缘特性测量 927

14.1.1 绝缘电阻测量 927

14.1.1.1 多层介质的吸收现象 927

14.1.1.2 绝缘电阻、吸收比和极化指数测量 928

14.1.1.3 结果判定 928

14.1.2 介质损耗角正切测量 929

14.1.2.1 tanδ测量的原理及意义 929

14.1.2.2 tanδ测量使用的仪器 929

14.1.2.3 变压器tanδ测量的温度换算 930

14.2 空载电流和空载损耗的测量 931

14.2.1 空载损耗测量试验程序 931

14.2.2 空载损耗测量用试验电源 931

14.2.3 空载损耗测量试验线路及对试验仪器的要求 932

14.2.4 非额定条件下空载损耗的测量 933

14.3 短路阻抗和负载损耗的测量 934

14.3.1 额定条件下的短路阻抗和负载损耗的测量 935

14.3.2 非额定条件下的短路阻抗和负载损耗的测量 937

14.3.2.1 降低电流下的短路阻抗和负载损耗的测量 937

14.3.2.2 非额定频率下的短路阻抗和负载损耗的测量 937

14.3.2.3 三相变压器的单相负载损耗及短路阻抗的测量 938

14.3.3 换流变压器负载损耗测量 938

14.3.3.1 换流变压器中频负载损耗测量 938

14.3.3.2 换流变压器运行中的总负载损耗计算 939

14.4 工频耐压试验 941

14.4.1 试验设备 941

14.4.2 试验线路及方法 942

14.4.3 耐压试验应注意的问题 942

14.5 感应耐压及局部放电试验 943

14.5.1 感应耐压试验 943

14.5.1.1 试验要求 943

14.5.1.2 单相变压器的感应耐压试验 944

14.5.1.3 三相变压器的感应耐压试验 946

14.5.1.4 感应耐压试验应注意的问题 947

14.5.2 局部放电试验 948

14.5.2.1 局部放电的产生 948

14.5.2.2 局部放电的测量 949

14.5.2.3 局部放电故障诊断 954

14.6 雷电冲击及操作冲击试验 959

14.6.1 雷电冲击电压波形 959

14.6.2 操作冲击电压波形 960

14.6.3 冲击电压的测量 962

14.6.3.1 冲击分压器测量系统 962

14.6.3.2 用电场传感器测量冲击电压 964

14.6.3.3 冲击电压数字测量 964

14.6.4 变压器的雷电冲击及操作冲击试验 965

14.6.4.1 变压器的雷电冲击试验 965

14.6.4.2 变压器的操作冲击试验 969

14.7 温升试验 971

14.7.1 试验方法 972

14.7.1.1 直接负载法 972

14.7.1.2 相互负载法 972

14.7.1.3 零序电流法 973

14.7.1.4 短路法 973

14.7.2 温度测量 974

14.7.2.1 冷却介质温度测量 974

14.7.2.2 油温度测量 974

14.7.2.3 绕组温度测量 975

14.7.3 温升计算 976

14.7.3.1 油顶层温升计算 976

14.7.3.2 绕组温升计算 976

14.7.4 温升试验应注意的几个问题 978

14.7.4.1 电源容量校核及补偿 978

14.7.4.2 热点温度测量及油色谱分析 979

14.7.4.3 多绕组变压器的温升试验 979

14.8 声级测量 980

14.8.1 声级计权及测量仪器 980

14.8.2 变压器声级测量方法 981

14.8.2.1 测量条件 981

14.8.2.2 背景噪声测量及校正 981

14.8.2.3 变压器声压级的测量 982

14.8.3 声级测量结果计算 983

14.8.3.1 环境校正系数K的确定 983

14.8.3.2 吸声量的计算 983

14.8.3.3 表面声压级的计算 983

14.8.3.4 声功率级的计算 984

14.9 短路承受能力试验 984

14.9.1 有关标准规定和要求 984

14.9.1.1 承受短路的耐热能力 984

14.9.1.2 承受短路的动稳定能力 985

14.9.2 短路承受能力试验方法 985

14.9.2.1 试验前变压器的条件 985

14.9.2.2 试验方法 986

14.9.3 试验结果的判定 987

14.9.3.1 容量小于100MVA的变压器试验结果判定方法 987

14.9.3.2 容量大于100MVA的变压器试验结果判定方法 987

14.9.3.3 补充的试验结果判定方法 988

14.10 换流变压器外施直流耐压和极性反转试验 990

14.10.1 外施直流耐压和极性反转试验的要求 990

14.10.2 试验设备 991

14.10.3 试验方法 992

14.10.3.1 试验准备 992

14.10.3.2 试验线路 992

14.10.3.3 试验结果判定 993

第15章 变压器的运输、安装和投运前的交接试验 994

15.1 变压器的运输方式和类型 994

15.1.1 长距离运输 994

15.1.1.1 铁路运输 994

15.1.1.2 公路运输 997

15.1.1.3 水路运输 998

15.1.2 短距离运输 998

15.2 变压器运到后的检查项目 998

15.3 变压器的安装及投运前的交接试验 999

15.3.1 变压器的安装 999

15.3.1.1 变压器安装前的准备工作 999

15.3.1.2 变压器安装步骤 999

15.3.2 变压器安装后的绝缘处理 999

15.3.2.1 变压器油的处理 999

15.3.2.2 变压器器身的绝缘处理 1000

15.3.2.3 真空注油 1001

15.3.2.4 热油循环 1001

15.3.2.5 静放 1001

15.3.3 变压器投运前的交接试验 1002

第16章 特种变压器 1009

16.1 直流输电用换流变压器 1009

16.1.1 概述 1009

16.1.2 换流变压器与普通交流变压器的主要区别 1009

16.1.3 ±800kV特高压直流输电系统简介 1010

16.1.3.1 ±800kV特高压直流输电系统的主接线 1010

16.1.3.2 ±800kV特高压直流输电系统换流变压器阀侧绕组试验电压的确定 1010

16.1.4 换流变压器主要材料和组件的选择 1011

16.1.4.1 阀侧套管 1011

16.1.4.2 分接开关 1012

16.1.4.3 成型绝缘件及纸板 1012

16.1.4.4 阀侧出线装置 1012

16.1.4.5 硅钢片 1012

16.1.4.6 电磁线 1012

16.1.4.7 控制箱 1012

16.1.5 换流变压器特殊方面的考虑 1012

16.1.5.1 换流变压器的主绝缘 1012

16.1.5.2 谐波损耗及谐波场 1021

16.1.5.3 直流偏磁 1023

16.1.5.4 油流分布的分析 1024

16.1.5.5 热点温升 1024

16.2 整流变压器 1027

16.2.1 概述 1027

16.2.2 整流电路基本原理 1028

16.2.2.1 三相6脉波桥式整流 1028

16.2.2.2 三相12脉波桥式整流 1029

16.2.2.3 三相18脉波桥式整流 1029

16.2.2.4 三相24脉波桥式整流 1029

16.2.2.5 三相36脉波桥式整流 1030

16.2.3 交流变频调速系统的分类 1030

16.2.3.1 “交-交”变频调速系统 1030

16.2.3.2 “交-直-交”变频调速系统 1032

16.2.4 整流变压器技术要求 1032

16.2.5 整流变压器的移相 1033

16.2.5.1 星-三角绕组移相 1034

16.2.5.2 移相绕组移相 1034

16.2.6 整流变压器的结构特点 1038

16.2.6.1 双绕组整流变压器 1038

16.2.6.2 双分裂整流变压器 1039

16.2.6.3 三分裂整流变压器 1039

16.2.6.4 四分裂整流变压器 1040

16.2.6.5 串联式整流变压器 1042

16.2.7 整流变压器设计制造中需要重点考虑的几个问题 1043

16.2.7.1 整流变压器的机械强度 1044

16.2.7.2 高压侧移相还是低压侧移相 1044

16.2.7.3 整流变压器的绕组绝缘设计 1044

16.2.7.4 高低压绕组间增加接地屏蔽 1045

16.2.7.5 整流变压器的励磁涌流 1046

16.2.7.6 整流变压器的温升 1046

16.2.7.7 整流变压器的油箱屏蔽 1047

16.2.7.8 整流变压器的组件选用 1047

16.3 并联电抗器 1048

16.3.1 概述 1048

16.3.2 电抗器的分类 1048

16.3.3 并联电抗器的磁化特性 1049

16.3.4 过励磁能力 1050

16.3.5 并联电抗器结构特点 1050

16.3.6 大型并联电抗器的磁场 1051

16.3.7 振动、噪声和紧固 1053

第17章 变压器电磁场数值计算 1055

17.1 静电场计算 1055

17.1.1 概述 1055

17.1.1.1 解析公式法 1055

17.1.1.2 数值计算法 1055

17.1.2 影响变压器油许用电场强度的主要因素 1055

17.1.3 计算变压器静电场的有限元方法 1056

17.1.3.1 根据变压器实际求解对象建立模型 1056

17.1.3.2 为前处理自动剖分程序建立数据文件 1057

17.1.3.3 有限元分析 1057

17.1.3.4 利用后处理程序输出结果 1058

17.1.4 变压器主绝缘可靠性评价的全域扫描法 1058

17.2 漏磁场计算 1060

17.2.1 概述 1060

17.2.2 漏磁场数值计算的理论基础 1060

17.2.3 绕组漏磁场计算 1061

17.2.3.1 建立模型 1061

17.2.3.2 有限元方程 1062

17.2.3.3 磁通密度的计算 1063

17.2.3.4 绕组漏磁场分布 1063

17.2.4 引线漏磁场计算 1065

17.2.4.1 建立模型 1065

17.2.4.2 漏磁场分布和预防局部过热措施 1066

17.2.5 绕组漏磁场和引线漏磁场的共同作用 1066

17.2.6 金属结构件中的涡流场 1068

17.2.6.1 简化模型 1068

17.2.6.2 涡流及其涡流损耗的计算 1068

17.3 三维电磁场计算与应用软件 1069

17.3.1 三维电磁场数值计算简介 1069

17.3.2 应用软件 1070

17.4 瞬态电磁场计算 1070

17.4.1 概述 1070

17.4.2 瞬态电场的数值分析 1071

17.4.2.1 施加电压波形与分段不等距时间步长的确定 1071

17.4.2.2 绝缘材料属性参数的选取 1072

17.4.2.3 油纸复合绝缘中的瞬态电场数学物理模型 1072

17.4.2.4 绝缘强度分析方法 1074

17.4.2.5 瞬态电场分布特性 1074

17.4.3 瞬态漏磁场的数值分析 1077

17.4.3.1 含有高次谐波时的非正弦激励电流合成波形与输入方法 1077

17.4.3.2 数学物理模型的建立 1078

17.4.3.3 计算条件与求解方法 1079

17.4.3.4 网络剖分疏密控制及对结构件附加损耗的影响 1080

17.4.3.5 绕组瞬态漏磁场分布 1082

17.4.3.6 含有高次谐波影响时的附加损耗计算 1084

参考文献 1088

附录A 相关产品介绍 1092