三相变压器的损耗研究与优化设计毕业论文2.doc

安徽机电职业技术学院 毕 业 论 文 三相变压器的损耗研究与优化设计 系 别 电气工程系 专 业 电机与电器 班 级 电机3121班 姓 名 王家朝 学 号 1306123008 指导教师 王晨 2014～ 2015 学年 第 一 学期 摘 要 三相变压器是电力系统中输配电力的主要设备，在电力系统中，三相变压器的总安装容量为发电机安装容量的6~8倍。近年来，随着能源的日趋紧张，对于变压器这一重要用电设备进行节能设计越来越受到人们的重视。此设计主要从三相变压器的损耗与优化角度考虑。 对变压器进行优化设计的原则就是满足性能条件下，减小变压器的损耗及有效材料成本。在具体优化过程中，往往需要专业人才反复调整和计算的过程使得保证：安全、可靠、优质、经济的条件下，进行安装调试；本文主要对影响电力变压器制造和运行成本较高的损耗问题，在查阅了大量的实际应用文献资料的基础上对其进行了全面、深入的研究，取得了一些具有理论和实践相结合的成果。 研究变压器的空载损耗，就空载损耗附加系数、单位损耗、性能指标等进行数据对比分析，统计出空载损耗附加系数，讨论影响空载损耗附加系数的各种因素，提出减小空载损耗的措施。 深入研究变压器的负载损耗，就影响变压器安全运行、造成变压器局部过热、绕组涡流损耗、结构件杂散损耗等进行分析，提出降低涡流损耗、杂散损耗的具体措施。可以有效的提高变压器的可靠性和经济性，使其更好的在电力系统中发挥功用。 在现代电力系统中发生不对称短路时，其短路电流产生较强的不平衡交变磁场，对其周围的供电设备和通信线路产生电磁干扰，影响其正常运行，进行短路电流计算，使所选的变压器具有足够的动稳定度和热稳定度，确保三相配电系统发生短路不致倍损坏，造成不必要的损失，从而保证供配电系统安全稳定运行。 对变压器性能数据进行约化，建立优化设计模型，用漏磁场分析短路阻抗和短路电动力等，选择全局优化方法用于变压器的电磁优化设计；编制、调试完成三相电力变压器电磁优化设计程序，应用于多台电力变压器优化设计，具有很大的实用价值。 关键词：三相油浸式变压器；空载和负载损耗；杂散损耗，瓦斯保护系统，优化设计； 引 言 观研天下（Insight）发行的报告书《中国三相变压器行业竞争分析与投资前景评估报告(2014-2019)》主要研究行业市场经济特性（产能、产量、供需），投资分析（市场现状、市场结构、市场特点等以及区域产业市场分析与盈利前景预测报告）、竞争分析（行业集中度、竞争格局、竞争对手、竞争因素等）、工艺技术发展状况、进出口分析、渠道分析、产业链分析、替代品和互补品分析、行业的主导驱动因素、政策环境、重点企业分析（经营特色、财务分析、竞争力分析）、商业投资风险分析、市场定位及机会分析、以及相关的策略和建议。 中国变压器制造行业是一个充满机遇与挑战的行业，只要不断提高技术含量，满足用户安全稳定可靠的运行要求，尽可能的降低损耗，在保证高效率的前提下，生产出高质量的产品，就必须在产品开发上下工夫；过去处于受理论和计算方法的限制，产品的可靠性问题未能很好的解决。比如产品的漏磁损耗、局部过热问题，都不能有效解决。随着电力工业向着“高电压、大电网”的方向发展，设备的安全可靠性成为用户选择产品的前提，因此优化计算的目标也应随时调整， 国内变压器行业在计算软件方面发展部均衡，几家生产220kv及以上变压器的厂家，如天威保变、西变、特种电工沈变有较强的科研能力，它们在这方面起步较早，早年分别引进法国ALSTHOM公司、日本HITACHI公司、德国SIMENS公司等的电磁计算软件、波过程分析软件和漏磁场分析软件等我国“七五”重点科技攻关项目，也投入了相当大的人力资金从事降低变压器附加损耗，防止局部过热问题的研究。 国外在变压器计算方面工作开展较早，软件应用也很成熟。如ALSTOM、ABB、SIMENS公司等。从变压器专业软件来看，在电场、磁场、动态短路电动力等方面都有非常完整的计算方法。有的利用图形工作站来完成新产品的电磁优化设计，如电场、磁场分析，建立了许多基础数据库，并不断修改校正，不断提高性能参数计算的准确性和可靠性，计算的内容很详细。 综上由于变压器求解区域结构复杂，且各结构件尺寸线度差异很大，变压器漏磁场分布不均匀，一般情况下，附加损耗的重点在铁磁结构