第４６卷第６期ＮＯ．６
２００９年６月
删＾掰乙蛹Ｈ，§Ｅ刀
垂珏嚣
Ｖ０１．４６
Ｊｕｎｅ
２００９
三相油浸式非晶合金配电变压器
铁心节材设计
江惠贞
（福州天宇变压器股份有限公司，福建福州３５００１２）
摘要：介绍了非晶合金低损耗的特性，提出了降低三相油浸式非晶合金配电变压器成本的方法。关键词：配电变压器；非晶合金铁心；设计中图分类号：ＴＭ４０２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００ｌ一８４２５（２００９）０６—００１０６—０３
ＭａｔｅｒｉａＩ—ＳａＶｉｎｇＤｅｓｉｇｎｆｏｒＡｍｏｒｐｈｏｕｓＣｏｒｅｉｎＴｈｒｅｅ－Ｐｈａｓｅ
Ｏｉｌ—ＩｍｍｅｒｓｅｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ
ＪＩＡＮＧＨｕｉ－ｚｈｅｎ
（ＦｕｚｈｏｕＴｉａｎｙｕＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｚｈｏｕ３５００１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌｏｗｌｏｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｒｅｄｕｃｅｃｏｓｔｏｆｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｏｉｌ－ｉｍｍｅｒｓｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｒｅｐｒｅｓｅｎｔ—ｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；Ａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏｒｅ；Ｄｅｓｉｇｎ
表１Ｓ１１型硅钢片配电变压器与ＳＨｌ５型非晶合金配电变压器性能参数
ｌ刖舌
Ｔａｂｌｅ１
ＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＳｌｌｄｉｓｔｒｉｂｕｆｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｗｉｔｈｓｉｌｉｃｏｎｅ
非晶合金无晶格排列，其磁畴不ｐｌａｔｅ
ｃｏｒｅ
ａｎｄＳＨｌ５ｏｎｅ、ｖｉｔｌｌ
ａｍｏｒｐｈｏｕｓ
ｃｏｒｅ
受结晶界限或结晶方向的限制，它与电雎组合及分接范围
空载短路额定容量
联结组
负载空载硅钢的晶体结构不同，更有利于被磁损耗
，ｌ‘ＶＡ
高压
高压分接低压
损耗
电流阻抗化和去磁，因此，非晶合金材料具有，Ｉ【Ｖ
标号
范围
，ｋＶ
／Ｗ／Ｗ
，％
｜％
低损耗的特性，用非晶合金做铁心的硅钢片
２８０
１６０
２２００
非晶合金１００非晶合金配电变压器比用硅钢片做硅钢片
３４０
铁心的配电变压器有更低的空载损２００
２６∞
非晶合金１２０
耗。表１列举了部分容量Ｓ１１型三相硅钢片
６枷
０．７
油浸式硅钢片配电变压器与ＳＨｌ５型２５０
６．３
３０５０
非晶合金
±５％
ｌ加
１０
ｏ．４
三相油浸式非晶合金配电变压器性
Ｄ”１１
４．０
硅钢片
＋２ｘ２．５％
４８０
３１５
１０．５３６５０
能参数。从表ｌ中可以看出，ＳＨｌ５型１Ｆ品合金ｌｌ
１７０三相油浸式非晶合金配电变压器负硅钢片５７０
４００
４
３００
载损耗与Ｓ１ｌ型三相油浸式硅钢片非晶合金２００配电变压器相同，而空载损耗仅为后硅钢片６８０
ｏ．５
５∞
５１５０
者的３６％左右。
非晶合金
２４０
注：表中所列Ｓｌｌ型三相油浸硅钢片配电变压器性能参数是根据ＧＢ６４５ｌ一
２非晶合金铁心的结构及重量２００８的国家标准，ＳＨｌ５型三相油浸非晶合金配电变压器性能参数是根计算
据ＪＢ厂ｌ’１０３１８—２００２的行业标准。
２．１
非晶合金铁心的结构
卷铁心、气隙分布式卷铁心、搭接式卷铁心和叠片式非晶合金铁心的结构有叠环式卷铁心、单环式
卷铁心。目前常用的是搭接式卷铁心，如图１所示。
、
万
方数据
第６期江惠贞：三相油浸式非晶合金配电变压器铁心节材设计
７
从图２中可以看到，这种结构有四个铁心框，中间两个铁心框和两边两个铁心框尺寸分别相同。铁心的重量为：
中间单个铁心框蕈量为：
Ｇｌ＿７．１９ｘ（Ａ＋曰Ｉ＋＇ｔｒＣｌ２＋２）ｘ２Ｓ。ｘ１０一两边单个铁心框重量为：
Ｇｒ＝７．１９ｘ（Ａ＋Ｂ２＋＇ｔｒＣ／２＋２）ｘ２Ｓ。ｘｌ０一
整个铁心重量为：
图１单个铁心框
Ｆｉｇ．１
Ｓｉｎｇｌｅ
ＣＯｌｅ
Ｇ＝２（Ｇｌ＋Ｇ２）＝
２ｘ７．１
ｆｒａｍｅ
９ｘ２Ｓ。ｘ（２，４＋曰ｌ＋Ｂｚ＋＇ｒｒＣ＋４）ｘ１０４
（１）
２．２单个铁心框重量计算
以ｃ／２处计算铁心框周长Ｌ：
Ｌ＝２ｘ［（Ａ一２尺）＋（Ｂ－２Ｒ）］＋～Ｌ＋２＂ｔｒ（Ｒ＋ｌＣ佗）＝２×ｆＡ＋Ｂ－４Ｒ＋７．５＋＇ｎＲ＋＇ｔｒＣ／２）＝２×（Ａ＋曰＋１ｒＣ／２＋７．５—０．８５８４Ｒ）
从图２中可以看出：
Ａ．＝２Ｓ。
ＢＩ．Ｂ。—占ｌ＋Ｂ．Ｆ２Ｂｍ＋６ｌ
Ｂ２＝Ｂ。．如
式中Ａ——铁心窗高，ｉｎｌｎ
式中Ａ广三相变压器铁心柱净截面
６ｌ、爵一相间距离，通常为５ｍｍ～８ｍｍ
Ｂ。Ｉ．一绕组的辐向厚度。由于ａ、＆远小于
曰。，所以Ｂｌ一２曰２
Ｍ庐２Ｃ＋ＢＩ一２Ｃ＋２８２—２ｘ（Ｃ＋Ｂ２）这样整个铁心的重量为：
Ｇ＝２ｘ７．１９ｘＡ。ｘ（２Ａ＋Ｂｌ＋Ｂ２＋３．１４Ｃ＋４）ｘ１０＿４—２ｘ７．１９ｘＡ。×【２Ａ＋（Ｂ１＋２ｃ）＋（８２＋ｃ）＋４１×１０＿４—２ｘ７．１９ｘＡ。ｘ（ｚａ＋／ｌ叠一＾纠２＋４）×１０４—７．１９ｘ（４Ａ＋３Ｍｏ＋８）ｘ１０４
（２）
Ｍ庐２Ｃ＋ＢＩ
班一内铁心窗宽，ｌｌｌｍｃ＿一铁心叠厚，Ｉｎｔｏ
缸——铁心搭接长度，取１５ｒａｍ
Ｒｍ铁心框内半径，为６．４ｒａｍ
单个铁心框重量为：
Ｇ＝ＴＬＳ。ｘｌ０ｑ＝
７．１９ｘ２ｘ（Ａ＋８＋百Ｃ，２＋７．５－０．８５８４ｘ６．４）ｘ
Ｉｓ。ｘ１０。４＝７．１
９ｘ（Ａ＋Ｂ＋＇ｔｒＣ／２＋２）ｘ２Ｓ。ｘｌ０’４，ｋｇ
式中ｒ一非晶合金的密度，为７．１９９／ｃｍ３
５．－一单个铁心框的铁心柱净截面，ｅｍ２
Ｓ。＝ｃｏｐ
３铁心节材设计
３．１
改变铁心排列方式对式（１）稍加变换：
Ａ。＝２Ｓ。＝２ＣＤｐ＝２ｘ（Ｃ１２）ｘ（２Ｄ｝ｐ
（３）
ｒ铁心叠片系数，取０．８６
２．３三相油浸式非晶合金变压器铁心重量计算
目前三相油浸式非晶合金配电变压器采用的是三相五柱式（见图２）。
非晶合企铁心
绕组
胪一带材的宽度，ｍｉｌｌ
这是个简单的等式变换，但却有不同的意义。式（３）表明，铁心柱截面不变，但铁心的排列方式改变了，即铁心由原来的四框改为前后并列的八框（见图
３），这样一来铁心叠厚Ｃ减少为原来的１／２。铁心柱截面相同，Ｂ。、Ａ尺寸也基本相同。从图２可直
观地看出，眠尺寸减小了，这是
一个重要的结论，因为根据式（２）可知铁心的重量降低了。非晶合金铁心重量降低，空载损耗也随之降低．同时也可缩小油箱的尺寸，并能节约一定的油和钢材。
必须指出，上述铁心结构的
图２三相五柱四框式铁心
Ｆｉｇ．２
Ｔｈｒｅｅ－ｐｂｔａｓｅｆｉｖｅ－ｌｉｍｂｆｏｕｒ－ｔｒａｍｅ
ｃｏｒｅ
改变会使铁心柱周长有所增长，增加量为：Ａｌ＝２ｘ（Ｃ＋２０）一２ｘ（２Ｃ＋
万方数据
８
委珏嚣’
第４６卷
据如表３所示。
从表３可以看出，方案一与方案二均能满足性能要求，但是采用方案二（三相五柱八框式）节约了近３０％的非晶合金铁心，油和钢材也略有减少，方案二的成本仅为方案一的８０％。由此可见改进设计方案后，通过减少非晶合金铁心的用量调整了铜铁比例，从而节约了成本。３．３样机试验
图３三相五柱八框式铁心
根据方案二设计生产的ＳＨｌ５一Ｍ一２００，１０样机
Ｆｉ９３
Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ
ｆｉｖｅ－ｌｉｍｂｅｉｇｈｔ－ｆｒａｍｅＣＯｌｅ
通过了例行试验、型式试验和特殊试验（具体参数见Ｄ）＝２ｐ—ｃ），所以导线长度和负载损耗会有所增加，表２数据）。
但是按上述进行优化设计，就能满足性能的要求。
由于调整的仅是铁心的排列方式，在设计绕组４结论
和器身时，仍遵守原有的设计原则。主纵绝缘距离及综上所述，利用导磁性能优越的非晶合金做铁散热面积均不减小，变压器电气绝缘强度不降低，技心，能获得较低的空载损耗，有利于节能。同时通过术性能也不改变，从而保证变压器与改进设计前有以上分析可以看到，采用不同铁心结构设计方案对同样的散热及抗冲击能力；同时采用的工艺工装等三相油浸式非晶合金配电变压器的成本影响较大。相同，保证了变压器也具有同样的工艺系数。因此在三相油浸式非晶合金配电变压器设计过程３．２方案比较
中，如果既可以采用三相五柱四框式也可以采用三笔者以ＳＨｌ５一Ｍ一２００／１０（性能参数见表２）为例相五柱八框式时，应选择三相五柱八框式；如果只能设计两种方案。方案一：铁心采用三相五柱四框式；采用三相五柱四框式，那么带材应选择宽度较宽的，方案－－：铁心采用三相五柱八框式，两种设计方案数
同时减小铁心叠厚（即Ｄ要大，Ｃ要小），这样不仅可衰２
ＳＩｌｌ５－－Ｍ－２００，１０性能参数对比
以满足空载损耗的要求，而且变压器成本也会降低。Ｔａｂｌｅ２
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ
ＳＨｌ５－Ｍ一２吲１０
参考文献：
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ空载
负载空载短路高压绕低压绕
油顶层
【１】应百川．非晶合金及其在变压器上的应用叨．变压器，
项目
损耗
损耗
电流
阻抗
组温升
组温升温升
１９８２，１９（１２）：９－１４．
／７／
／Ｗ／％，％
／Ｋ／Ｋ／Ｋ【２】胡雄文．非晶合金铁心变压器【Ｊ】．变压器，１９９９，３６（４）：
标准值１２０２６０００．７４
６５６５５５２８—３２．
设计值１１２２５８２０．５３４．０３６２．３６Ｉ．６
４６．７【３】尹克宁．变压器设计原理【Ｍ】．北京：中国电力出版社．
实测值
１１０
２７２４
０．５ｌ
４．２
６４．１
６４．９
４７．２
２００３．
裹３两种设计方案的对比
Ｔａｂｌｅ３
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｗｏｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｓ
铁心数据／ｎｕｎ
性能参数
各材料重量／ｋｇ
成本
ＳＨｌ５一Ｍ一２００／ｌＯ
Ｄ
Ａ
ＲＲ
，ｏ
仉
非晶合波纹
２５号变＆
岛
Ｃ
（并列数）
／Ｗ
／Ｗ
，％
，％
金铁心
钢线铜箔
钢材
散热片
压器油
，元
方案一（四框）
２００１２５６５１２２．５
１７０
１１７２６４４０．６２４．０２５１６
９１６６ｔ２０
７６．２
２酌
３２２８４
（Ｉ）
１７０
方案－－－（Ａ框）
２００
１２５
６５
５７．５
１１２
２５８２
０．５３
４．０３
３８４
１０４
６８．７
９２．４
７３．６
１８７．４
２６０３３
（２）
注：①至２００８年１２月５日，各材料的价格为．非晶合金：４３元，ｋｇ，铜线：３６砘，铜箔：３６元，ｋｇ；钢材：４元恤；波纹散热片：５．６元／ｋｇ，２５
号变压器油：１３．３元／ｋｇ。
②方案一的铁心叠厚ｃ约为方案二的２倍，这是为满足性能要求而作的微调。
收稿日期：２００９－０２—１８
作者简介：江惠贞（１９７３一）．女，福建福州人。福州天字变压器股份有限公司工程师，从事变压器设计工作。
万
方数据
三相油浸式非晶合金配电变压器铁心节材设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
江惠贞， JIANG Hui-zhen
福州天宇变压器股份有限公司,福建,福州,350012变压器
TRANSFORMER 2009,46(6)
参考文献(3条)
1. 尹克宁 变压器设计原理 20032. 胡雄文 非晶合金铁心变压器 1999(04)
3. 应百川 非晶合金及其在变压器上的应用 1982(12)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_byq200906002.aspx
第４６卷第６期ＮＯ．６
２００９年６月
删＾掰乙蛹Ｈ，§Ｅ刀
垂珏嚣
Ｖ０１．４６
Ｊｕｎｅ
２００９
三相油浸式非晶合金配电变压器
铁心节材设计
江惠贞
（福州天宇变压器股份有限公司，福建福州３５００１２）
摘要：介绍了非晶合金低损耗的特性，提出了降低三相油浸式非晶合金配电变压器成本的方法。关键词：配电变压器；非晶合金铁心；设计中图分类号：ＴＭ４０２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００ｌ一８４２５（２００９）０６—００１０６—０３
ＭａｔｅｒｉａＩ—ＳａＶｉｎｇＤｅｓｉｇｎｆｏｒＡｍｏｒｐｈｏｕｓＣｏｒｅｉｎＴｈｒｅｅ－Ｐｈａｓｅ
Ｏｉｌ—ＩｍｍｅｒｓｅｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ
ＪＩＡＮＧＨｕｉ－ｚｈｅｎ
（ＦｕｚｈｏｕＴｉａｎｙｕＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｚｈｏｕ３５００１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌｏｗｌｏｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｒｅｄｕｃｅｃｏｓｔｏｆｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｏｉｌ－ｉｍｍｅｒｓｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｒｅｐｒｅｓｅｎｔ—ｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；Ａｍｏｒｐｈｏｕｓｃｏｒｅ；Ｄｅｓｉｇｎ
表１Ｓ１１型硅钢片配电变压器与ＳＨｌ５型非晶合金配电变压器性能参数
ｌ刖舌
Ｔａｂｌｅ１
ＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＳｌｌｄｉｓｔｒｉｂｕｆｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｗｉｔｈｓｉｌｉｃｏｎｅ
非晶合金无晶格排列，其磁畴不ｐｌａｔｅ
ｃｏｒｅ
ａｎｄＳＨｌ５ｏｎｅ、ｖｉｔｌｌ
ａｍｏｒｐｈｏｕｓ
ｃｏｒｅ
受结晶界限或结晶方向的限制，它与电雎组合及分接范围
空载短路额定容量
联结组
负载空载硅钢的晶体结构不同，更有利于被磁损耗
，ｌ‘ＶＡ
高压
高压分接低压
损耗
电流阻抗化和去磁，因此，非晶合金材料具有，Ｉ【Ｖ
标号
范围
，ｋＶ
／Ｗ／Ｗ
，％
｜％
低损耗的特性，用非晶合金做铁心的硅钢片
２８０
１６０
２２００
非晶合金１００非晶合金配电变压器比用硅钢片做硅钢片
３４０
铁心的配电变压器有更低的空载损２００
２６∞
非晶合金１２０
耗。表１列举了部分容量Ｓ１１型三相硅钢片
６枷
０．７
油浸式硅钢片配电变压器与ＳＨｌ５型２５０
６．３
３０５０
非晶合金
±５％
ｌ加
１０
ｏ．４
三相油浸式非晶合金配电变压器性
Ｄ”１１
４．０
硅钢片
＋２ｘ２．５％
４８０
３１５
１０．５３６５０
能参数。从表ｌ中可以看出，ＳＨｌ５型１Ｆ品合金ｌｌ
１７０三相油浸式非晶合金配电变压器负硅钢片５７０
４００
４
３００
载损耗与Ｓ１ｌ型三相油浸式硅钢片非晶合金２００配电变压器相同，而空载损耗仅为后硅钢片６８０
ｏ．５
５∞
５１５０
者的３６％左右。
非晶合金
２４０
注：表中所列Ｓｌｌ型三相油浸硅钢片配电变压器性能参数是根据ＧＢ６４５ｌ一
２非晶合金铁心的结构及重量２００８的国家标准，ＳＨｌ５型三相油浸非晶合金配电变压器性能参数是根计算
据ＪＢ厂ｌ’１０３１８—２００２的行业标准。
２．１
非晶合金铁心的结构
卷铁心、气隙分布式卷铁心、搭接式卷铁心和叠片式非晶合金铁心的结构有叠环式卷铁心、单环式
卷铁心。目前常用的是搭接式卷铁心，如图１所示。
、
万
方数据
第６期江惠贞：三相油浸式非晶合金配电变压器铁心节材设计
７
从图２中可以看到，这种结构有四个铁心框，中间两个铁心框和两边两个铁心框尺寸分别相同。铁心的重量为：
中间单个铁心框蕈量为：
Ｇｌ＿７．１９ｘ（Ａ＋曰Ｉ＋＇ｔｒＣｌ２＋２）ｘ２Ｓ。ｘ１０一两边单个铁心框重量为：
Ｇｒ＝７．１９ｘ（Ａ＋Ｂ２＋＇ｔｒＣ／２＋２）ｘ２Ｓ。ｘｌ０一
整个铁心重量为：
图１单个铁心框
Ｆｉｇ．１
Ｓｉｎｇｌｅ
ＣＯｌｅ
Ｇ＝２（Ｇｌ＋Ｇ２）＝
２ｘ７．１
ｆｒａｍｅ
９ｘ２Ｓ。ｘ（２，４＋曰ｌ＋Ｂｚ＋＇ｒｒＣ＋４）ｘ１０４
（１）
２．２单个铁心框重量计算
以ｃ／２处计算铁心框周长Ｌ：
Ｌ＝２ｘ［（Ａ一２尺）＋（Ｂ－２Ｒ）］＋～Ｌ＋２＂ｔｒ（Ｒ＋ｌＣ佗）＝２×ｆＡ＋Ｂ－４Ｒ＋７．５＋＇ｎＲ＋＇ｔｒＣ／２）＝２×（Ａ＋曰＋１ｒＣ／２＋７．５—０．８５８４Ｒ）
从图２中可以看出：
Ａ．＝２Ｓ。
ＢＩ．Ｂ。—占ｌ＋Ｂ．Ｆ２Ｂｍ＋６ｌ
Ｂ２＝Ｂ。．如
式中Ａ——铁心窗高，ｉｎｌｎ
式中Ａ广三相变压器铁心柱净截面
６ｌ、爵一相间距离，通常为５ｍｍ～８ｍｍ
Ｂ。Ｉ．一绕组的辐向厚度。由于ａ、＆远小于
曰。，所以Ｂｌ一２曰２
Ｍ庐２Ｃ＋ＢＩ一２Ｃ＋２８２—２ｘ（Ｃ＋Ｂ２）这样整个铁心的重量为：
Ｇ＝２ｘ７．１９ｘＡ。ｘ（２Ａ＋Ｂｌ＋Ｂ２＋３．１４Ｃ＋４）ｘ１０＿４—２ｘ７．１９ｘＡ。×【２Ａ＋（Ｂ１＋２ｃ）＋（８２＋ｃ）＋４１×１０＿４—２ｘ７．１９ｘＡ。ｘ（ｚａ＋／ｌ叠一＾纠２＋４）×１０４—７．１９ｘ（４Ａ＋３Ｍｏ＋８）ｘ１０４
（２）
Ｍ庐２Ｃ＋ＢＩ
班一内铁心窗宽，ｌｌｌｍｃ＿一铁心叠厚，Ｉｎｔｏ
缸——铁心搭接长度，取１５ｒａｍ
Ｒｍ铁心框内半径，为６．４ｒａｍ
单个铁心框重量为：
Ｇ＝ＴＬＳ。ｘｌ０ｑ＝
７．１９ｘ２ｘ（Ａ＋８＋百Ｃ，２＋７．５－０．８５８４ｘ６．４）ｘ
Ｉｓ。ｘ１０。４＝７．１
９ｘ（Ａ＋Ｂ＋＇ｔｒＣ／２＋２）ｘ２Ｓ。ｘｌ０’４，ｋｇ
式中ｒ一非晶合金的密度，为７．１９９／ｃｍ３
５．－一单个铁心框的铁心柱净截面，ｅｍ２
Ｓ。＝ｃｏｐ
３铁心节材设计
３．１
改变铁心排列方式对式（１）稍加变换：
Ａ。＝２Ｓ。＝２ＣＤｐ＝２ｘ（Ｃ１２）ｘ（２Ｄ｝ｐ
（３）
ｒ铁心叠片系数，取０．８６
２．３三相油浸式非晶合金变压器铁心重量计算
目前三相油浸式非晶合金配电变压器采用的是三相五柱式（见图２）。
非晶合企铁心
绕组
胪一带材的宽度，ｍｉｌｌ
这是个简单的等式变换，但却有不同的意义。式（３）表明，铁心柱截面不变，但铁心的排列方式改变了，即铁心由原来的四框改为前后并列的八框（见图
３），这样一来铁心叠厚Ｃ减少为原来的１／２。铁心柱截面相同，Ｂ。、Ａ尺寸也基本相同。从图２可直
观地看出，眠尺寸减小了，这是
一个重要的结论，因为根据式（２）可知铁心的重量降低了。非晶合金铁心重量降低，空载损耗也随之降低．同时也可缩小油箱的尺寸，并能节约一定的油和钢材。
必须指出，上述铁心结构的
图２三相五柱四框式铁心
Ｆｉｇ．２
Ｔｈｒｅｅ－ｐｂｔａｓｅｆｉｖｅ－ｌｉｍｂｆｏｕｒ－ｔｒａｍｅ
ｃｏｒｅ
改变会使铁心柱周长有所增长，增加量为：Ａｌ＝２ｘ（Ｃ＋２０）一２ｘ（２Ｃ＋
万方数据
８
委珏嚣’
第４６卷
据如表３所示。
从表３可以看出，方案一与方案二均能满足性能要求，但是采用方案二（三相五柱八框式）节约了近３０％的非晶合金铁心，油和钢材也略有减少，方案二的成本仅为方案一的８０％。由此可见改进设计方案后，通过减少非晶合金铁心的用量调整了铜铁比例，从而节约了成本。３．３样机试验
图３三相五柱八框式铁心
根据方案二设计生产的ＳＨｌ５一Ｍ一２００，１０样机
Ｆｉ９３
Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ
ｆｉｖｅ－ｌｉｍｂｅｉｇｈｔ－ｆｒａｍｅＣＯｌｅ
通过了例行试验、型式试验和特殊试验（具体参数见Ｄ）＝２ｐ—ｃ），所以导线长度和负载损耗会有所增加，表２数据）。
但是按上述进行优化设计，就能满足性能的要求。
由于调整的仅是铁心的排列方式，在设计绕组４结论
和器身时，仍遵守原有的设计原则。主纵绝缘距离及综上所述，利用导磁性能优越的非晶合金做铁散热面积均不减小，变压器电气绝缘强度不降低，技心，能获得较低的空载损耗，有利于节能。同时通过术性能也不改变，从而保证变压器与改进设计前有以上分析可以看到，采用不同铁心结构设计方案对同样的散热及抗冲击能力；同时采用的工艺工装等三相油浸式非晶合金配电变压器的成本影响较大。相同，保证了变压器也具有同样的工艺系数。因此在三相油浸式非晶合金配电变压器设计过程３．２方案比较
中，如果既可以采用三相五柱四框式也可以采用三笔者以ＳＨｌ５一Ｍ一２００／１０（性能参数见表２）为例相五柱八框式时，应选择三相五柱八框式；如果只能设计两种方案。方案一：铁心采用三相五柱四框式；采用三相五柱四框式，那么带材应选择宽度较宽的，方案－－：铁心采用三相五柱八框式，两种设计方案数
同时减小铁心叠厚（即Ｄ要大，Ｃ要小），这样不仅可衰２
ＳＩｌｌ５－－Ｍ－２００，１０性能参数对比
以满足空载损耗的要求，而且变压器成本也会降低。Ｔａｂｌｅ２
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ
ＳＨｌ５－Ｍ一２吲１０
参考文献：
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ空载
负载空载短路高压绕低压绕
油顶层
【１】应百川．非晶合金及其在变压器上的应用叨．变压器，
项目
损耗
损耗
电流
阻抗
组温升
组温升温升
１９８２，１９（１２）：９－１４．
／７／
／Ｗ／％，％
／Ｋ／Ｋ／Ｋ【２】胡雄文．非晶合金铁心变压器【Ｊ】．变压器，１９９９，３６（４）：
标准值１２０２６０００．７４
６５６５５５２８—３２．
设计值１１２２５８２０．５３４．０３６２．３６Ｉ．６
４６．７【３】尹克宁．变压器设计原理【Ｍ】．北京：中国电力出版社．
实测值
１１０
２７２４
０．５ｌ
４．２
６４．１
６４．９
４７．２
２００３．
裹３两种设计方案的对比
Ｔａｂｌｅ３
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｗｏｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｓ
铁心数据／ｎｕｎ
性能参数
各材料重量／ｋｇ
成本
ＳＨｌ５一Ｍ一２００／ｌＯ
Ｄ
Ａ
ＲＲ
，ｏ
仉
非晶合波纹
２５号变＆
岛
Ｃ
（并列数）
／Ｗ
／Ｗ
，％
，％
金铁心
钢线铜箔
钢材
散热片
压器油
，元
方案一（四框）
２００１２５６５１２２．５
１７０
１１７２６４４０．６２４．０２５１６
９１６６ｔ２０
７６．２
２酌
３２２８４
（Ｉ）
１７０
方案－－－（Ａ框）
２００
１２５
６５
５７．５
１１２
２５８２
０．５３
４．０３
３８４
１０４
６８．７
９２．４
７３．６
１８７．４
２６０３３
（２）
注：①至２００８年１２月５日，各材料的价格为．非晶合金：４３元，ｋｇ，铜线：３６砘，铜箔：３６元，ｋｇ；钢材：４元恤；波纹散热片：５．６元／ｋｇ，２５
号变压器油：１３．３元／ｋｇ。
②方案一的铁心叠厚ｃ约为方案二的２倍，这是为满足性能要求而作的微调。
收稿日期：２００９－０２—１８
作者简介：江惠贞（１９７３一）．女，福建福州人。福州天字变压器股份有限公司工程师，从事变压器设计工作。
万
方数据
三相油浸式非晶合金配电变压器铁心节材设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
江惠贞， JIANG Hui-zhen
福州天宇变压器股份有限公司,福建,福州,350012变压器
TRANSFORMER 2009,46(6)
参考文献(3条)
1. 尹克宁 变压器设计原理 20032. 胡雄文 非晶合金铁心变压器 1999(04)
3. 应百川 非晶合金及其在变压器上的应用 1982(12)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_byq200906002.aspx