【摘要】：農村電網及一些單班制的工廠負荷波動大,日負荷峰谷差大、年利用小時數低,變壓器的負載率不能在合理的范圍內。眾所周知,變壓器損耗和它的負載率有關。當變壓器長期處于空載狀態(tài)下時,其空載損耗是非常大的。因此,為了降低變壓器在運行時產生的損耗,根據負載的變化自動的改變它的容量具有重要意義。而調容變壓器依靠使繞組聯結方式變化的方法具有大和小兩個容量。當負載大時,利用大容量的方式運行;當負載小時,利用小容量的方式運行。較“母子變壓器”的方法需要兩臺變壓器來說更為經濟,所以調容變壓器對減少荷波動大并且頻繁的電網的耗損來說有著非常重要的實際意義。本文先從介紹分析調容變壓器的調容原理及特點入手,介紹了串并聯型調容變壓器和星—角(D-Y)變換型調容變壓器各自的調容原理及優(yōu)缺點,確定星—角(D-Y)變換型調容變壓器為本文的主要研究對象。接著分析了調容變壓器的節(jié)能降損原理,并進一步分析了其綜合經濟性,證明與普通變壓器相比,調容變壓器在節(jié)能降損這一方面具有很大的優(yōu)勢。文章還探討了調容變壓器經濟運行方式的優(yōu)化選擇,利用使調容與不調容損耗差值為零的方法得出了臨界調容點的計算公式,通過反復計算分析得出實際運行時,當負載容量在調容變壓器小容量的55%及以下時,令調容變壓器運行在小容量運行方式下最為經濟的結論。調容開關是調容變壓器最為重要的組成部分之一,本文介紹分析了現有的調容開關的特點以及它們各自的優(yōu)缺性,提出利用復合開關作為調容開關的配電變壓器有載自動調容方案,該復合開關是以電力電子開關與機械式有觸點開關并聯組成的,它可以充分的發(fā)揮機械式開關與電力電子式開關各自的優(yōu)勢,并且有效的避免了它們各自的缺陷。接著通過計算分析調容開關兩端所要承受的最大電壓以及可能流過它們的最大電流,驗證了復合式有載自動調容開關技術方案的可行性,并設計出復合式有載自動調容開關與調容變壓器一、二次側繞組的連接示意圖,提出復合式有載自動調容變壓器的整體結構方案。為了使調容變壓器在調容時不斷電,能夠帶載自動調容,有載自動調容控制器必不可少。本文提出了有載自動調容控制系統(tǒng)的設計方案,并從經濟運行與安全運行這兩個方面探討了有載自動調容變壓器的相關控制策略。為了消除負載波動造成的影響,延長有載自動調容開關的壽命,對該控制策略做出了相應的改進與完善,使調容變壓器可以根據負載變化,在確保供電需求的前提下自動調節(jié)自身的容量,始終處在較為經濟的運行方式之下。最后針對調容變壓器容量調節(jié)過程中出現的過電壓和過電流以及其限制問題,利用MATLAB/Simulink仿真軟件對有載自動調容過程做出仿真研究,仿真結果表明調容開關調容時會產生過電壓與過電流,通過在調容開關兩端并聯合適大小的緩沖電阻,能夠有效的抑制調容開關動作時產生的過電壓與過電流。
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【學位授予單位】：東北農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM421

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本文編號：2333198