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基于绕组温升控制的变压器经济运行研究

作　者: 袁建华
导　师: 咸日常
学　校: 山东理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 变压器绕组温升智能控制经济运行研究
分类号: TM406
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

变压器是电力系统中重要的一次设备，在供电部门和用电单位、用户之间起着桥梁的作用。变压器在能量传输过程中会消耗掉一部分电能，变成自身损耗并转化成热能、声能以及光能，引起变压器温度升高。变压器的损耗大小和自身技术参数、负载大小以及运行环境等密切相关。随着全球经济的飞速发展，对能源的渴求越来越迫切，能源问题越来越为人们所关注，实现变压器经济运行是供电部门及重要用户节能降损、解决能源问题的有效手段之一。本文简要介绍了变压器运行中损耗的计算，讨论了其与变压器结构工艺、技术参数、负载大小以及运行环境之间的关系，讨论了如何实现变压器经济运行的一些基本问题。分析了变压器内部热源的产生、分布及其向外界进行热传递的过程，讨论了变压器内部有关介质热特性参数、介质组合及辅助冷却装置对变压器热传递过程以及绕组温升产生的影响，由此在不同情况下对变压器的负载损耗进行了相应修正。本文的一个重点是在变压器绕组温升变化的基础上，分析并计算得出变压器绕组负载损耗的变化，同时把投入运行的冷却器功率纳入变压器经济运行考量的范畴，得到了基于绕组温升控制的变压器经济运行计算方法。本文的另一个重点是依据基于绕组温升控制的变压器经济运行计算方法，结合可编程控制器智能控制技术，设计了开发了一套基于绕组温升控制与投入冷却器功率比较的强油循环风冷系统，用以实现淄博供电公司博山变电站220kV变压器基于绕组温升控制的经济运行。最后通过基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统的实际应用，对实际节能效果进行了分析、计算、比较，节能降损效果明显，并总结了系统不足及可完善提高的地方，展望了基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统的应用趋势。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
第一章绪论  8-17
  1.1 引言  8
  1.2 变压器在不同条件下经济运行的研究现状  8-10
    1.2.1 概述  8-9
    1.2.2 国内外研究状况  9-10
  1.3 电力变压器经济运行的计算  10-14
    1.3.1 电力变压器的技术参数  10-11
    1.3.2 电力变压器各种功率损耗计算  11-12
    1.3.3 变压器的负载系数及经济运行  12-14
  1.4 我国在变压器经济运行方面取得的成就以及存在的一些问题  14-16
  1.5 课题的来源及本文的主要工作  16-17
第二章变压器热传递分析及其内部介质物理特性对其的影响  17-28
  2.1 变压器内部热源的产生、分布及危害  17-19
    2.1.1 变压器发热和其结构、工艺的关系  17-18
    2.1.2 变压器过热的危害  18-19
  2.2 变压器中热能的传递及各介质物理特性对散热的影响  19-23
    2.2.1 变压器中热能的传递过程  19-20
    2.2.2 变压器内部各介质物理特性对散热的影响  20-22
    2.2.3 油浸式变压器散热计算  22-23
  2.3 变压器冷却器  23-24
    2.3.1 变压器额定容量与冷却器之间的关系  23
    2.3.2 变压器辅助冷却器工作方式  23-24
  2.4 变压器线圈绕组温升计算  24-28
    2.4.1 变压器温升及热源功率计算  24-25
    2.4.2 变压器线圈绕组对油平均温升计算  25-26
    2.4.3 变压器油箱壁对周围空气温升计算  26-28
第三章变压器绕组温度变化对其铜损的影响  28-35
  3.1 变压器线圈绕组直流电阻的测量及作用  28-29
  3.2 变压器线圈绕组电阻率与其温度的关系  29-30
  3.3 变压器绕组温度变化对其直流电阻影响的计算  30-31
  3.4 绕组直流电阻变化引起的变压器负载损耗的改变  31-33
  3.5 降低绕组温度实现变压器铜损降低  33-35
第四章基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统  35-43
  4.1 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统的设计环境  35
  4.2 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统的设计依据  35-36
  4.3 以往强油循环风冷控制系统的优点及不足  36-37
    4.3.1 强油循环风冷控制系统的结构组成及其优点  36
    4.3.2 强油循环风冷控制系统存在的不足及出现的问题  36-37
  4.4 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统的设计  37-39
    4.4.1 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统的设计思路  37-38
    4.4.2 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统要实现的工作过程  38-39
  4.5 系统的电气元件构成及其各自作用  39-41
    4.5.1 系统微型处理器的选择及其作用  39-40
    4.5.2 系统中各种继电器、接触器及其作用  40
    4.5.3 系统的电源电路  40-41
    4.5.4 系统的柜体及安装  41
  4.6 系统的电气控制原理  41-43
第五章基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统程序设计  43-48
  5.1 PLC编程及程序设计特点  43-44
  5.2 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统程序设计要求  44-45
  5.3 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统程序变量及联系  45-46
  5.4 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统主程序流程图  46-48
    5.4.1 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统的主要控制过程  46-47
    5.4.2 智能控制系统的程序框图  47-48
第六章基于绕组温升控制的变压器经济运行实现及计算  48-62
  6.1 变压器冷却器改造对绕组温升及节能降损的计算  48-49
    6.1.1 降低冷却器功耗实现变压器经济运行的计算  48
    6.1.2 降低绕组温度实现变压器负载损耗减少的计算  48-49
  6.2 基于绕组温升智能控制的强油循环风冷系统实现的变压器节能降损  49-58
    6.2.1 计算时需要用到的定义及公式  49-50
    6.2.2 计算时需要用到的变压器技术参数及原始数据  50-53
    6.2.3 数据处理及系统智能实现  53-58
    6.2.4 系统运行状况介绍  58
  6.3 系统存在的不足及可完善提高的地方  58-60
    6.3.1 系统采集数据精度及完整性需要进一步加强  58-59
    6.3.2 运用变频技术实现变压器的温升控制  59-60
  6.4 基于绕组温升控制的变压器经济运行前景展望  60-62
参考文献  62-65
攻读硕士期间参加课题和发表论文  65-66
致谢  66-67
附件  67-70

基于绕组温升控制的变压器经济运行研究

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