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1、HUNAN UNIVERSITY毕 业 设 计论文题目 谐波屏蔽电力变压器短路阻抗设计学 生 姓 名 袁 歆学 生 学 号 20090710128专 业 班 级 电气工程及其自动化 0901 班学 院 名 称 电气与信息工程学院指 导 老 师 罗 隆 福学 院 院 长 王 耀 南2013 年 5 月 25 日 湖 南 大 学 毕 业 设 计 第 页谐波屏蔽电力变压器短路阻抗设计摘 要论文课题源自于湖南省电力公司 220kV 冷江西变电工程 180MVA 三相四绕组谐波屏蔽电力变压器的实际科研项目，主要任务是研究感应滤波技术在电力变压器中的应用，设计出可在实际电力系统中使用的谐波屏蔽电力变压器。
2、论文简要介绍了目前电力系统中谐波的产生和主要治理手段以及感应滤波技术的原理与意义，阐述了在电力变压器中应用感应滤波技术的必要性及可行性。论文重点介绍了变压器短路阻抗的计算方法，给出了磁路法、能量法和利用 Ansoft 进行有限元分析计算的方法，着重分析了利用 Ansoft 软件对谐波屏蔽电力变压器短路阻抗设计方法并给出最终的分析计算结果。最后，对利用磁路法，能量法的阻抗计算结果进行了比较总结，表明了有限元法的正确性。关键词：谐波屏蔽，电力变压器，短路阻抗，有限元法 湖 南 大 学 毕 业 设 计 第 I 页Short-circuit impedance calculation of the h
3、armonic isolation power transformerAbstractThe task of this paper comes from the research of 220kV Leng jiang xi substation project ,which harmonic isolation power transformer is 180MVA and now is studied by Hunan Electric Power Company. The main task of this paper is studying the application of ind
4、uction filter on power transformer and designing power transformer which can be used in Practical application .This paper briefly illustrates the harmonic generation and the main instruments of governance in electric power systems, showing the principle of the inductive filtering technology and the
5、necessity of the harmonic isolation power transformer filter.The method of short-circuit impedance calculation is talked about in this paper. This paper also includes circuit method , energy method and FEM to calculate the short-circuit impedance. Focus on analysis of the short-circuit impedance cal
6、culation by using Ansoft, comparing with circuit method , energy method in the end.The results by different ways are nearly the same ,which can ensure the correctness of the result by FEM.Keywords: harmonic isolation; power transformer; short circuit impedance; finite element method 湖 南 大 学 毕 业 设 计
7、第 II 页目 录第一章 绪论 .11.1 谐波屏蔽电力变压器项目简介 .11.2 电网谐波的产生 .11.3 电网谐波的主要危害 .11.4 谐波的治理 .21.5 有源电力滤波器与传统无源电力滤波器的比较 .21.6 感应滤波技术 .31.7 该项目使用感应滤波技术的必要性 .31.8 论文研究主要贡献 .4第二章 谐波屏蔽电力变压器设计 .52.1 常规变压器的设计要求及参数 .52.1.1 环境条件参数 .52.1.2 系统条件 .52.1.3 技术参数和性能要求 .62.2 谐波屏蔽变压器设计主要技术难点 .72.2.1 阻抗设计难点 .72.2.2 短路校核难点 .82.3 设计方
8、法及步骤 .82.3.1 谐波屏蔽电力变压器设计步骤 .82.3.2 铁心直径的估算及铁心截面 .92.4 谐波屏蔽电力变压器外形结构及尺寸 .112.5 谐波屏蔽电力变压器阻抗计算 .112.5.1 磁路法 .112.5.2 能量法 .14第三章 利用 Ansoft 进行变压器短路电抗的有限元设计 .173.1 利用 Ansoft 进行有限元设计 .17 湖 南 大 学 毕 业 设 计 第 III 页3.1.1 有限元方法 .173.1.2 Ansoft 软件介绍 .173.2 Ansoft 进行谐波屏蔽电力变压器阻抗设计 .173.2.1 Ansoft Maxwell 3D 模型的绘制 .173.2.2 模型材料的添加 .
