文档介绍：东南大学
硕士学位论文
干式变压器优化设计研究
姓名:封栋梁
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:周建华
20050301
摘要由于干式变压器在各方面的优良性能,以及特种场合下对干式变压器的应用需求,当前干式变压器在我国市场空间广阔:由于国内干式变压器厂家的生产能力不断提高,当前千式变压器的市场竞争激烈。但是目前国内许多干式变压器生产厂家仍然停留在手工设计计算阶段,设计的效率低、周期长、人工成本商,而且难以保证设计出的方案最优。为此本文研究了干式变压器的优化设计问题,并开发出了一套干式变压器优化设计软件系统。在总结干式变压器手工设计方法的基础上,借鉴变压器的通用优化设计模型,结合干式变压器的特点,建立了干式变压器的优化设计模型,并采用循环遍历法进行优化设计;针对循环遍历法关键的减少搜索空间的问题,在分析优化设计流程的基础上,选用合适的循环变量并采用静态确定变量边界和动态确定变量边界相结合的方法予以解决;在此基础上建立了干式变压器的软件优化设计流程。变压器的温升决定了变压器能否安全运行、能否保证预期寿命。在分析变压器各个散热面特点的基础上,推导了干式变压器平均温升的计算公式:针对原有计算模型中线圈平均温升设计值比实际测量值偏高的问题,从变压器额定工作温度较高影响散热效果的角度分析了原因,修正了平均温升的计算公式:低压线圈是决定温升的主要方面,为了使低压线圈辐向各个部分温度分布均匀,研究了低压线圈各个部分表面平均温升、热点温升的计算方法。使用面向对象的方法分析了干式变压器,使用镅悦枋隽烁墒奖溲蛊饔呕杓迫砑低场通过需求分析,定义了变压器的实体类和软件系统的界面类,分析了系统的用例,建立了各个用例的顺序图,确定了系统的静态结构模型和动态行为模型。在此基础上选用绦蛏杓朴镅圆⒆裱人机界面友好的原则实现了该系统。为了提高设计效率、减少计算时间,使用谋曜寄0蹇夤理优化设计过程中的数据。使用该优化设计软件不但能够对干式变压器进行优化设计,而且能进行校核计算,还能够对标准数据、变压器方案数据进行管理。给出了使用该软件进行优化设计的实例,并与手工计算值相比较,分析了这些实例达到优化的途径;给出了校核计算的实例,分析了校核计算和手工计算之间差异的来源。结果表明,该软件系统稳定可靠,达到了预期效果。【关键字】干式变压器优化设计温升面向对象
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东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:期:导师签名:日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
第一章绪论问题的提出背景电力变压器可以把交流电源电压按要求提高或降低,在电力系统中的电能的输送和分配等需要改变交流电压的场合,变压器都获得广泛应用。截至年末,我国发电机装机容量达到亿,发电量趉,为世界第二位,变压器总产量达到了趉【。年,匈牙利的拉提、德利、齐佩诺夫斯基三位工程师发明了变压器,并研制出第一台工业实用性变压器⋯。当时和以后的一段时期内,所生产的变压器无例外的都是干式变压器,这一时期的变压器容量小,绝缘等级低。至世纪初发明了高绝缘强度,高导热能力的变压器油,作为变压器的绝缘材料和冷却介质,自此变压器的容量和绝缘等级有了大幅度的提高。随着工业化的进程,用电量急骤增加,电力系统及变压器的电压等级逐渐增高,这对油缦式变压器发展极为有利,而干变则处于相对不利的位置:因为受限于绝缘使电压上不去,受限于散热使容量上不去,造成它的发展几乎停滞不前。随着世界经济呈现前所未有的迅猛增长,城市、人口、高层建筑、地铁骤增,在室内及重要中心场所,由于油浸式变压器防火性能差,容易引起火灾,因而需要一种抗燃性能好的变压器。氯化联苯蝗加捅溲蛊骱透墒奖溲蛊魇橇礁龊芎玫难≡瘛不燃油各方面的性能与普通的变压器油相当,但完全不燃,在常规变压器结构不要作很大调整的情况下,使用不燃油对当前技术不要作很多修正,可能就可以达到抗燃的目的,一段时间,该类型的变压器得到广泛应用。可是后来发现该不燃油有毒,对环境会造成极大污染,且危害