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1 引言
由于電力電網各時期負荷用量不一樣，也就造成電壓波動較大，不能正常對各低壓電器進行有效地供電，因此三相低壓干式變壓器應運而生，能提供較穩(wěn)定的電壓，避免順時的尖波電壓，進而保護了家用電器等設備。該變壓器廣泛應用各工礦企業(yè)、學校、家庭中。由于其安全、可靠性相當高，三相低壓變壓器其特點是：防燃防爆等優(yōu)點，主要通過三角形聯(lián)結輸入，變壓轉換后再通過星形聯(lián)結，即為Dyn11接法，現(xiàn)國際上多數(shù)國家的三相配電變壓器均采用Dyn11結線(即原表示法的△/Y0—11結線);它不但保持了輸出兩種電壓的好處，而且具有：作用①降低諧波電流，改善供電正弦波質量;②零序阻抗小，提高單相短路電流，有利于切除單相接地故障;③三相不平衡負荷情況下能充分利用變壓器容量，同時降低變壓器損耗等優(yōu)點。同時輸出電壓是相當穩(wěn)定的，此外對其絕緣是要求非常嚴格的，其絕緣等級要求很高的，一般為H級(180°)以上的絕緣。
三相變壓器有特殊性的設計思路，與單相變壓器不一樣的，以下簡要說明一下的設計方法和思路：
2 設計計算的任務和目標：
c. 鐵心直徑估計和線圈計算;
e. 短路阻抗計算;
f. 繞組數(shù)據(jù)計算;
g. 鐵心數(shù)據(jù)計算;
j. 各種突入電流所引起應力分析計算。
2.3 產品規(guī)格及技術要求：
a. 變壓器額定容量：160kVA(過載時以115%即185kVA仍能正常運行);
b. 變壓器額定線電壓：高壓為400V，低壓側為400V;
d. 變壓器相數(shù)：3相;
e. 額定頻率：50Hz;
f. 冷卻方式：空氣自冷式;
c. 高壓線圈為D接線時，其線電流=185/(0.4 ×)=267A，相電流=267 /=154.2(A)
d. 低壓線圈為y接線，其線電流=185/(0.4×)=267A，相電流=267(A)
2.7 鐵心直徑的選擇
鐵心直徑的大小，直接影響材料的用量，變壓器的體積及性能等經濟指標。故選擇經濟合理的鐵心直徑是變壓器設計的重要一環(huán)。硅鋼片重量和空載損耗隨鐵心直徑增大而增大，線圈導線重量和負載損耗隨時鐵心直徑增大而減小。合理的鐵心直徑就是硅鋼片和導線材料的用量比例適當，達到最經濟的效果，鐵心直徑的大小與采用的硅鋼片性能和導線材料直接有關，根據(jù)關系式的推導，鐵心直徑D與變壓器容量P的四分之一次方成正比的關系，但因為變壓器分單相、三相、雙繞組、自耦等等，同樣容量但消耗材料不同。一般將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Pa為其礎，按下式求出鐵心直徑D
由于使用了鋁線材料，依據(jù)經驗公式，D=58~62=60×=168mm
按電磁感應定律得：E1=4.44×f×N1×Bm×Ae×10-5
N1為一次卷線卷數(shù)，
Bm磁通密度(千高斯)
Ae鐵心有效截面積(cm2)
F頻率50Hz
b. 每匝電壓，初選取每匝電壓，已知鐵心截面硅鋼片牌號，即可實選et
磁通密度為較低些好，取15-16.5千高斯，現(xiàn)暫取為16.0kGauss
c. (伏/匝)
d. 低壓線圈匝數(shù)的確定，最后示得每匝電壓et和磁密Bm
W2=400/1.732/7.04=33(匝)(取整數(shù))
(kG)
2.9 高壓線圈匝數(shù)的確定(由于大型變壓器，可近似忽略高低壓內阻值)
W2=400/7.0=57(匝)
采用Dyn11結線還有諸多好處，如我國新標準《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》提出：TN系統(tǒng)采用我國標準產品熔斷器作配電線路接地故障保護時應符合附表所列單相接地短路電流Id比熔體額定電流In的最小倍數(shù)。所謂TN接地系統(tǒng)是指，配電變壓器中性點直接接地(用T表示)，系統(tǒng)內外露可導電部分經中性線N或另設的保護線PE連接到變壓器接地(用N表示)，近似于過去“保護接零”。列出兩種時限，5S對應于固定式電氣設備和線路，0.4S對應于移動式和手持式電氣設備及線路(插座)。熔體額定電流In按回路工作電流或尖峰電流選擇后，要校驗ID/In的最小倍數(shù)是否滿足。著眼于人身安全，還要校驗接觸電壓Ujc，附表切斷時間5S要求Ujc≤50V，切斷時間0.4S要求Ujc≤90V。
一般Yyno結線配電變壓器的零序阻抗達正序阻抗的8~10倍，單相短路電流相對較小，以致故障點位于電網末端、保護線PE截面較小、用電設備功率較大或電動機要考慮尖峰電流所選熔體額定電流較大等情況下常常不能滿足附表要求的ID/In最小倍數(shù)。改用Dyn11結線配電變壓器往往可以解決問題。
3 結束語
當然計算三相干式變壓器各種數(shù)據(jù)時有很多種計算方法，本文向同行詳細只介紹了一些較為常用計算方法，不當之處，望不吝指正。
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