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毕业设计开题报告

题 目： 500KVA/10KV变压器设计 学 院： 电气学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 何方 学 号： 37 指导老师： 许志伟

2016年 3 月 18 日

毕 业 设 计开 题 报 告

文献综述 变压器的原理 从1885年匈牙利三位工程师发明了变压器以来，一个多世纪里，变压器有了长足的发展，电压已达到百万伏级，使输电距离超过1000km。 变压器是电子电路，它是借助电磁感应，以相同的频率，在两个或者更多的绕组之间，变换交流电压和电流而言传输交流电能的一种静止电器。变压器原理很简单顾名思义变压器的主要作用就是变压，也就是改变电压。变压器的原理是电磁感应技术,变压器有两个分别独立的共用一个铁芯的线圈。分别叫作变压器的次级线圈和初级线圈。电流的方向和大小随时间变化的,变压器初级通上交流电时,变压器的铁芯中产生了交变的磁场,（其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。）在次级就感应出频率相同的交流电压，变压器的初次级线圈的匝数比等于电压比。变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压,因为直流电流在通过变压器时不会产生交变的磁场，所以次级线圈只能在直接接通的一瞬间产生一个瞬间电流和电压。 电力变压器在电网中的应用 变压器的用途很广泛，在国民经济的各部门，都十分应用着各种各样的变压器，从电力系统角度而言，一个电力网将许多发电厂个用户连在一起。目前，已在系统运行的代表性产品包括：1150 k V、1200MV?A，735～765kV、800MV?A，400～500kV、3φ750MV?A或1φ550MV?A，220kV、3φ1300MV?A电力变压器；直流输电±500kV、400MV?A换流变压器。 另一方面，当电能输送到受电端时，又必须用降压变压器将输电线路上的高电压降低到配电系统的电压，然后经过配电变压器将电压降低到符合用户电气设备的个种电压等级。按照我国电站向大机组发展的趋势以及当前的输电模式，未来50%以上的电站将直接与500kV输电线路相接，另外50%则与220kV输电线路连接。预计我国220kV及以上输电网建设在2009年~2010年仍将高速增长，2011年220kV 及以上变压器的需求量将达到3.52亿kV?A，2012年之后，国内220kV及以上变压器的需求也将出现饱和，考虑到产品更新换代的问题， 220kV及以上变压器年均需求量将维持在3.5亿kV?A。 总体来说变压器在我们日常生活中运用十分广泛，它是电力系统中非常常见的器

件，小到收音机，大到我们日常生活中大型电网，用来升压降压的电力变压器，在各种电气设备中，往往需要不同的电压电源。如我们日常生活的照明用电，家用电器的电压一般都为220V，而各种动力的电压是380V，而线路的电压一般为：6/10/35/110/220/500KV的电压。这些称为供电点系统。3KV以上的称为高压系统。现在化工的工业，广泛采用了电力为能源。电能是由水电站、发电厂的发电机转化来的，发电机所发送来的电力根据输电电距将按照不同的电压等级传输出去，这种传输需要一种特殊的专门设备。这种就是我们熟悉的电力变压器。 变压器在输出配电系统中有着很重要的地位，要求他能安全可靠的运行。当变压器出现故障或损坏，将造成大面积的停电。随着技术的发展，工农业生产需要，变压器在很多的领域也广泛的运用。如，根据需要配套的冶炼用的电炉变压器、电解化工用的整流电压器、铁路电力机车用的牵引变压器等很多。 变压器理论是电机学的一个分支。尽管变压器是一个静止电气设备，但由于高电压、大容量变压器的出现，变压器理论同样是一门复杂的学科，所涉及知识面广，难度也很大。其基本理论是建立在电机专业和高压专业的理论基础和专业基础之上的。 变压器在设计时的问题 变压器设计是整个变压器制造的第一步。设计质量的高低，直接影响到产品的技术水平、质量和制造成本。另外，即使在使用部门，也需要对变压器设计有所了解，例如：使用部门在订购时，就需要对影响变压器性能参数的诸多因素有所了解，又如正确决定变压器的正常与事故过负荷能力。 变压器是一种静止高压电器，就其最基本的电磁感应原理而言，是与旋转电机相同的，但是，其机械结构和在机加工方面的要求，却较旋转电机简单。二者最大区别在于，出配电变压器之外的高压及超高压变压器，它们的工作电压都大大高于旋转电机，这时高压下的绝缘等问题，将上升为十分突出的矛盾，同时，高压变压器再设计、结构、运行等方面所涉及的绝缘、损耗与发热，噪声、抗短路能力等问题，从物理学的观点来看，都分别属于电场、磁场、温度场、声场与力场的范畴，总的来说是属于场的问题，他们不仅理论高深，而且不依靠现代电子计算机进行数值计算，就不能得出精确的解答，也可以说，变压器在设计，结构方面的原理，不仅不直观，而且是比较高深的。基于这些情况，随着我国变压器制造业余电力工业的发展，有些部门早就开始了对变压器设计和结构原理的研究。