【摘要】：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,大型城市呈現(xiàn)出人口密集、高層建筑成群、電力負(fù)荷密度高的特點(diǎn)。同時(shí),城市中心土地資源稀缺的問(wèn)題日益突出。為了兼顧變壓器的散熱效率和變電所的空間限制,采用分體式變壓器建設(shè)地下高電壓大容量變電站是滿(mǎn)足城市不斷增長(zhǎng)的電力負(fù)荷需求的理想解決方案。分體式變壓器和傳統(tǒng)的一體式變壓器的本質(zhì)區(qū)別在于,分體式變壓器之中本體和散熱器的結(jié)構(gòu)是分離的,這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)直接導(dǎo)致了兩種變壓器的溫度特性并不完全相同。變壓器內(nèi)部的溫度分布反應(yīng)并影響了變壓器的絕緣狀態(tài)。因此,分體式變壓器內(nèi)部溫度的相關(guān)研究和計(jì)算對(duì)保證分體式變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。此外,目前對(duì)于變壓器冷卻效能的評(píng)估和判斷大多依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和主觀(guān)判斷,尚無(wú)完整的科學(xué)評(píng)價(jià)方法,因此評(píng)價(jià)分體式變壓器的冷卻效能可以對(duì)分體式變壓器的出廠(chǎng)裝配和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)提供指導(dǎo)和技術(shù)支持。針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題,本文進(jìn)行了以下兩部分研究:本文使用有限元法對(duì)分體式變壓器的溫度場(chǎng)和流速場(chǎng)進(jìn)行研究與計(jì)算。為兼顧計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和運(yùn)算速度,本文在分體式變壓器復(fù)雜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立二維的簡(jiǎn)化模型。對(duì)二維模型進(jìn)行計(jì)算得到分體式變壓器的溫度分布及油流分布。將計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證仿真結(jié)果基本可靠。將一體式變壓器的溫度分布與分體式變壓器的溫度分布情況進(jìn)行對(duì)比,分析了分體式變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)其溫度分布所產(chǎn)生的影響。為了進(jìn)一步研究不同布置方式下本體和散熱器的相對(duì)位置對(duì)變壓器內(nèi)部溫度分布產(chǎn)生的影響,本文分別對(duì)不同水平距離和垂直距離結(jié)構(gòu)情況下的分體式變壓器進(jìn)行建模,并對(duì)其頂層油溫、進(jìn)出油口溫度以及油流速度進(jìn)行了分析和討論。本文提出了一種對(duì)分體式變壓器冷卻效能進(jìn)行評(píng)價(jià)的定量分析方法。對(duì)如何選取合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究討論,建立了分體式變壓器冷卻效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,構(gòu)建了基于A(yíng)DC法的分體式變壓器冷卻效能評(píng)價(jià)模型。本文結(jié)合多因素分級(jí)處理,通過(guò)層次分析法確定冷卻效能評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。在評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)劣量化過(guò)程中,為了對(duì)專(zhuān)家的定性評(píng)價(jià)進(jìn)行量化,采用模糊綜合算法將專(zhuān)家的定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為具體分?jǐn)?shù),用具體數(shù)值代替表示指標(biāo)的優(yōu)劣性。本文提出的基于A(yíng)DC法的分體式變壓器冷卻效能評(píng)價(jià)方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同情況下冷卻效能的量化評(píng)估,對(duì)分體式變壓器的設(shè)計(jì)和運(yùn)維具有一定的意義。
【圖文】：

為了解決封閉空間對(duì)戶(hù)內(nèi)變和地下變散熱性能的不利影響，同時(shí)兼顧城區(qū)逡逑空間限制，戶(hù)內(nèi)變和地下變開(kāi)始采用在室外和地上設(shè)置散熱器的布局方式。比如逡逑圖１－２所示，為上海市電力公司宛平２２０ｋＶ地下變電站３號(hào)主變的地下變壓器本逡逑體和地上散熱器，其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)變壓器明顯不同。這種油箱本體與散熱器采用分逡逑離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式的變壓器，，統(tǒng)稱(chēng)為分體式變壓器。逡逑＿＿逡逑（ａ）變壓器本體邐（ｂ）散熱器逡逑圖ｌ－２邋２２０ｋＶ宛平站分體式變壓器逡逑２逡逑

導(dǎo)則計(jì)算法是間接計(jì)算法中最基礎(chǔ)的方法，ＩＥＥＥ邋Ｓｔｄ邋Ｃ５７．９１－１９９５和逡逑ＧＢ／Ｔ１５１６４－１９９４《油浸式變壓器負(fù)載導(dǎo)則》中變壓器繞組熱點(diǎn)溫度求解模型逡逑如圖１－３所示。逡逑Ｈｇ逡逑繞組商度個(gè)邐ｆｌ邋ｉ油頂部溫升邐戶(hù)邐予、熱點(diǎn)溫度逡逑繞組上端一逡逑／邋／逡逑＿油平均溫升．ｇ邐＾４組平均溫度逡逑／邐／逡逑環(huán)境溫度丨邐／邐／逡逑０ａ邋｜邐／邐／逡逑＾——？）邐／邋／逡逑１邐＾邐丨油底部溫升／邐／逡逑繞組下端N邐Ｍ邐？／邐／邐．逡逑邐ｊ邐／＿邐／邐逡逑０邐溫ｆｉ逡逑圖１－３變壓器繞組熱點(diǎn)溫度計(jì)算模型逡逑該方法數(shù)學(xué)模型包括變壓器外部環(huán)境溫度、變壓器頂層油溫和繞組熱點(diǎn)溫度逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2626196