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电力变压器的损耗研究与优化设计

张安红  
【摘要】:本文针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意义和工程实用价值的成果。 1.研究了变压器的空载损耗,就空载损耗附加系数、单位损耗、重量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,提出降低空载损耗的具体措施。 2.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的因素,绕组涡流损耗、结构件杂散损耗等进行详细分析,提出降低涡流损耗、杂散损耗的具体措施。有效提高变压器的可靠性和经济性,使其更节能更环保。 3.运用漏磁场分析软件,以180MVA/220kV电力变压器负载损耗超标为例,进行详细分析,提出有工程实用价值的结论:降低变压器负载损耗,从根本上应尽可能减少变压器辐向漏磁。既可以有效地降低变压器的涡流损耗、杂散损耗,又能够减小局部过热对变压器造成的潜在危害,同时还能有效地减小短路电动力,较大程度地提高变压器的可靠性和经济性。文中对如何降低辐向漏磁做了系统论述。 4.对于高阻抗变压器的设计,以150MVA/220kV高阻抗变压器漏磁场分析为例,通过设计、试验数据对比,用漏磁场分析软件就短路阻抗、绕组涡流损耗、结构件杂散损耗和短路电动力等进行分析很有效,对提高该类高阻抗变压器的可靠性和经济性具有一定借鉴意义;对该类高阻抗变压器,分别在箱盖、箱壁、箱底采取完善屏蔽措施很有必要。 5.对变压器性能数据进行约化,建立优化设计模型,对比分析多种优化设计方法的优缺点,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35kV、110kV级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,具有工程实用价值。


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