双分裂变压器的研究与设计

摘要

电力系统中使用分裂变压器能够有效限制系统发生短路时的电流，进而可以减小短路对系统所造成的危害，并且相应系统中可以选用较轻型设备，其一机多用的特殊功能更可以有效减小基建等投资，大大提高了系统稳定性及整体经济性。但分裂变压器在系统中的应用目前并不普遍，运行经验方面也不够完善，且其特殊的绕组结构造成其生产制造方面存在很大困难，现今能生产分裂变压器的厂家并不多。基于此，展开对分裂变压器更深入的研究与设计将具有十分重要的意义。
　　文章首先对分裂变压器做了详细的研究分析，包括其运行方式、优缺点、等效电路等，并对比了其与传统变压器的经济性；其次，对分裂变压器的重要参数短路阻抗做出具体研究分析，创新性的提出使用不同的方法求解其各种运行方式下的短路阻抗值，并推导出各种方法的具体求解公式，为之后的设计制造提供了参考；再次，根据轴向双分裂变压器的结构特征及课题要求，对其各方面结构型式包括铁心、绕组、散热结构等做出了具体设计与优化；最后，对容量为1000kVA的轴向双分裂变压器做出了完整的电磁设计计算，并对所设计的变压器各项性能参数做出了校验。
　　本文所研究设计双分裂变压器来源于公司实际课题，经过对其结构特点及等效电路的研究分析，证明了分裂变压器能够有效降低系统短路电流，相应系统中可以使用轻型设备进而节省一次投资；通过对比分析分裂变压器与传统变压器各性能参数及各原材料使用量，说明了其较传统变压器在各方面所具有的巨大优势；通过对其型式及主要结构做出具体设计与优化，有效的降低了分裂变压器制造成本并提高了其各方面性能；提出使用箔绕代替传统线绕来作为其分裂绕组，解决了分裂绕组因短路电动力较大不容易控制的问题，最终经过完整的电磁计算设计出了符合公司课题要求的轴向双分裂变压器，并通过了各项技术参数校验，为之后的生产制造铺平了道路。

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摘 要

Abstract

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Contents

1 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 课题发展与研究现状

1.3 课题来源及主要研究工作

2 变压器原理及分裂变压器的分析介绍

2.1 变压器基本工作原理

2.2 分裂变压器研究介绍

2.3 分裂变压器经济性优势

2.4 本章小结

3 双分裂变压器不同运行方式下短路阻抗分析

3.1 穿越阻抗的分析求解

3.2 分裂阻抗的分析求解

3.3 半穿越阻抗的分析求解

3.4 本章小结

4 双分裂变压器结构设计

4.1 结构型式设计

4.2 铁心结构设计

4.3 绕组结构设计

4.4 散热结构设计

4.5 本章小结

5 双分裂变压器电磁设计计算

5.1 变压器设计计算流程及相关参数问题

5.2 双分裂变压器技术要求及技术指标

5.3 电压、电流及铁心参数计算

5.4 绕组匝数计算及电压比校核

5.5 导线选取及绕组高度计算

5.6 主纵绝缘结构及铁心尺寸的确定

5.7 各参数校验

5.8 本章小结

6 总结与展望

6.1 总 结

6.2 展 望

参考文献

附 录

致 谢

作者从事科学研究和学习经历简介

攻读硕士期间主要成果