究成果据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计论文中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料我承诺，本人提交的毕业设计论文中的所有内容均真实可信。作者签名日期年月日毕业设计论文任务书题目低压油浸式变压器设计姓名周亮名学院电气信息学院专业电气工程及其自动化班级学号指导老师刘金泽职称副教授教研室主任谢卫才基本任务及要求掌握变压器得性能及应用掌握低压油浸式变压器基本原理及特性了解分析低压油浸式变压器结构及特征分析掌握低压油浸式变压器的铁心绕组的结构及其材料得选则分析低压油浸式变压器的电磁设计的原理完成低压油浸式变压器的电磁设计二进度安排及完成时间第周指导老师布置任务下达设计任务书第周第周查阅资料撰写文献综述和开题报告第周第周撰写文献综述和开题报告，开题报告上传到④第周第周毕业实习撰写实习报告第周第周毕业设计中期检查第周第周撰写毕业设计论文，完成设计第周指导教师评阅电子文档上传第周毕业设计答辩公开答辩分组答辩摘要绪论第章变压器的原理及分类变压器的工作原理变压器的分类油浸式变压器的冷却方式第章油浸式变压器的结构铁心铁心结构的分类铁轭结构的分类绕组绕组的基本要求绕组形式的分类油箱吊器身式油箱吊壳式油箱冷却系统油浸自冷式油浸风冷式强迫油循环冷却变压器油变压器瓷套管第章电力变压器性能参数的确定短路阻抗负载损耗空载损耗负载电流第章油浸式变压器电磁设计设计任务书主要电气数据的决定主要尺寸的决定低压线圈的计算高压线圈的计算短路损耗的计算短路电压的计算铁心几何尺寸的最后确定空载损耗的计算空载电流的计算油浸式变压器温升计算结束语参考文献致谢低压油浸式变压器设计油浸式变压器设计摘要本文从电力变压器的发展历史，综合我国变压器的发展简况，及目前我国变压器的制造水平，分析我国电力变压器与国外的差距及发展方向，对电力变压器的前景予以展望对变压器的各部分进行理论分析，探究变压器如何实现低损耗高效率低噪音同时针对油浸式变压器进行理论分析，包括铁心方案和绕组方案设计以及电磁计算由电压大小和工艺方法选择绕组方案并进行温升计算选择散热形式以低成本设计出高性能的变压器。关键词变压器设计高效低损耗低成本低压油浸式变压器设计，低压油浸式变压器设计绪论电力变压器是种静止的电气设备。根据电磁感应原理，它将种形态电压电流相数的电能转换成另种形态的电能。发电机所发出来的电力，需要升高电压才能输送至远方用户，而用户则需把电压再降成低压才能使用，这两个任务都是用电力变压器来完成的，所以说电力变压器是发输变配电系统中的重要设备之。随着输电距离，输送容量的增长，对电力变压器要求也愈来愈高，不仅需要数量多，而且要性能好，技术经济指标先进，还要保证运行安全可靠经济。世纪年代以来，我国电力行业通过采用新材料和新工艺，特别是年代以来，电力变压器技术取得了长足的发展，从到，再到新箱式变压器，干式变压器，在我国的城乡电网中起到了定的节能环保作用。但总体来说，现在我国电力变压器技术还处于国际世纪年代初的水平，少量的处于世界世纪年代末的水平，与国外发达国家相比，还存在定的差距。本课题旨在通过对电力变压器各个部分结构的了解，对其参数进行研究，并对变压器各部分计算的探讨，同时根据任务书的技术参数，设计出台型号为三相油浸式电力变压器，对其铁心方案设计和绕组方案设计以及电磁计算。根据损耗大小和国标选择铁心由电压大小和工艺方法选择绕组方案并进行电磁计算进行温升计算选择散热形式。本课题着重从对各种方案的选择上和变压器的各类计算出发，对影响变压器性能的各种参数进行比较，对常用结构进行分析，并具体设计电力变压器，力争在原有变压器的基础上有所改善和创新。低压油浸式变压器设计第章变压器的原理及分类变压器的工作原理变压器的工作原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理如图当次侧绕组上加上电压时，流过电流，在铁芯中就产生交变磁通，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势，感应电势公式为式中感应电势有效值频率匝数主磁通最大值图变压器的工作原理由于二次绕组与次绕组匝数不同，感应电势和大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压和大小也就不同。当变压器二次侧空载时，次侧仅流过主磁通的电流，这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但次电压不变时，主磁通是不变的，次侧就要流过两部分电流，部分为激磁电流，部分为用来平衡，所以这部分电流随着变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了二次侧的能量传递。变压器的分类按照单台变压器的相数来区分，可以分为三相变压器和单相变压器。在三相电力系统中，般应用三相变压器，当容量过大且受运输条件限制时，在三相电力系统中也可低压油浸式变压器设计以应用三台单相式变压器组成变压器组。按照绕组的多少来分，可分为双绕组变压器和三绕组变压器。通常的变压器都为双绕组变压器，即在铁芯上有两个绕组，个为原绕组，个为副绕组。三绕组变压器为容量较大的变压器在千伏安以上，用以连接三种不同的电压输电线。在特殊的情况下，也有应用更多绕组的变压器。按照结构形式来分类，则可分为铁芯式变压器和铁壳式变压器。如绕组包在铁芯外围则为铁芯式变压器如铁芯包在绕组外围则为铁壳式变压器。二者不过在结构上稍有不同，在原理上没有本质的区别。电力变压器都系铁芯式。按照绝缘和冷却条件来分，可分为油浸式变压器和干式变压器。为了加强绝缘和冷却条件，变压器的铁芯和绕组都起浸入灌满了变压器油的油箱中。在特殊情况下，例如在路灯，矿山照明时，也用干式变压器。此外，尚有各种专门用途的特殊变压器。例如，试验用高压变压器，电炉用变压器，电焊用变压器和可控硅线路中用的变压器，用于测量仪表的电压互感器与电流互感器。油浸式变压器的冷却方式油浸式电力变压器在运行中，绕组和铁芯的热量先传给油，然后通过油传给冷却介质。油浸式电力变压器的冷却方式，按容量的大小，可分为以下几种自然油循环自然冷却油浸自冷式自然油循环风冷油浸风冷式强迫油循环水冷却强迫油循环风冷却正常使用条件海拔不超过户内或户外最高环境气温最高日平均温度最高年平均温度最低气温根据用户要求可提供在特殊使用条件下运行的变压器低压油浸式变压器设计第章油浸式变压器的结构铁心变压器的铁芯是由铁柱及上下铁轭组成，铁芯柱截面是外接圆内阶梯形，铁轭截面是随铁芯直径大小而不同。铁芯是由优质冷轧晶粒取向的硅钢片叠积而成，叠片之中设有供散热用的油道。铁芯柱用无纬环氧玻璃粘带绑扎，铁轭通过空心螺杆用夹件夹紧。铁芯的四角冲矩形槽，内装方铁与夹件相连，供拉紧夹件，吊起器身和承受线圈短路机械应力用。上夹件焊有吊环，供吊运变压器器身用。强油导向的变压器，下夹件装有导油管，使冷却器打入油箱的油大部分导入绕组。所有的型变压器产品铁芯均为全斜接缝无孔结构，芯柱用无纬环氧玻璃粘带绑扎，上下铁轭通过装在夹件上的拉带夹紧。上下夹件利用铁芯两头的低磁钢接板牢固地连接在起，构成钢性较强的框架式铁芯结构。铁心结构的分类单相两铁芯柱如图所示，它有两个铁芯柱，用上下两个铁轭将芯柱连接起来，构成磁路。将绕组分别套装在两个铁芯柱上，这两个铁芯柱上的绕组可以接成串联，也可以接成并联。通常将低压绕组放在内侧，即靠近铁芯，而把高压绕组放在外侧，即远离铁芯，这样便于绝缘和其它方面的要求，例如便于处理绕组的分接抽头等。图中铁芯柱上铁轭下铁轭高低压绕组图单相两铁芯柱低压油浸式变压器设计三相三铁芯柱如图所示，它是将三相的三个绕组分别套装在三个铁芯柱上，三个铁柱也由上下两个铁轭连接起来，构成磁回路，绕组的布置方式也同单相样，将低压绕组放在内侧，而把高压绕组放在外侧。图中铁芯柱上铁轭下铁轭绕组图三相三铁芯柱三相五铁芯柱如图所示，它与上图中的三相三铁芯柱相比较，在铁芯柱的左右两个尽头端，多了两个分支铁芯柱，它称为旁轭，各电压级的绕组分别按相套装在中间三个铁芯柱上，而旁轭是空的铁芯，没有绕组，这样就构成了三相五铁芯柱变压器，也就是我们常说的三相五柱变压器。图中铁芯柱上铁轭下铁轭旁轭，高低绕组图三相五铁芯柱铁心的截面又有三种形状矩形截面多级圆形截面多级椭圆形截面。其中多级圆形截面广泛适用于各种变压器。对于叠铁心来说，铁心由硅钢片叠压而成，其级数于铁心的直径有如表的关系常见的几种铁心边柱接缝和中柱接缝如图所示低压油浸式变压器设计表铁心心柱级数与铁心直径的关系铁心直径级数油道数填充系数铁心直径以上级数油道数填充系数以上以上图常见的几种铁心边柱接缝和中柱接缝边柱直接缝边柱混合接缝半直半斜边柱标准斜接缝边柱台阶斜接缝边柱标准斜接缝中柱直接缝中柱混合接缝中柱标准接缝中柱台阶斜接缝低压油浸式变压器设计铁轭结构的分类对于叠铁心来说，铁轭截面又分为矩形倒形倒多级形正形正多级形多级圆形和多级椭圆形几种。其中多级圆形截面广泛用于现代各种变压器中。绕组绕组是变压器的重要组成部分，它是变压器变换和输配电能的中心。绕组的基本要求为保证变压器长期安全可靠的运行，变压器的绕组必须有定的电气强度耐热强度和机械强度。变压器在长期的运行过程中，其绝缘必须承受大气过电压或称雷击过电压操作过电压暂态过电压和长期工作电压，这就对变压器绕组和绝缘结构和设计数据有可靠的要求，同时，绕组对制作的工艺过程使用材料以及制作环境都有定的要求。变压器绕组的耐热强度包括两个方面其，在长期工作电流产生的热作用下，绕组绝缘的寿命不低于年其二，变压器在运行的状态下，当任意线段发生突然短路是，绕组要能承受此短路电流所产生的热作用而不损坏。变压器绕组的机械