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研究生:簡永欽
研究生(外文):Yung-Chin Chien
論文名稱:諧波對非晶質鐵心變壓器的性能影響分析與測試
論文名稱(外文):The Analysis & Test of Harmonic Effects on Amorphous Metal Cored Transformers
指導教授:何金滿何金滿引用關係
指導教授(外文):Jin-Maun Ho
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:配電系統非晶質鐵心變壓器矽鋼片鐵心變壓器
外文關鍵詞:Amorphous steel transformersDistribution systemSilicon steel trransformers
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近年來由於電力電子負載廣泛的被大量使用,造成許多諧波電流源進入電力系統中,以致對負載及電力系統元件產生供電品質不良的效應,使系統上的損失增加。
本文乃針對配電級非晶質及矽鋼片25KVA變壓器受諧波影響加以分析比較。利用Chroma ac source 6512諧波電壓產生器及ADX3010電力品質分析器以各種諧波電壓波形對變壓器做無載(開路及短路)及有載試驗,可得到變壓器在諧波下之銅損、鐵損及輸出功率。
本文研究結果希望對變壓器設計者及使用者提供有益的參考。
In recent years, power electronic loads have been used widely, therefor, many harmonic current sources exist in the power system, this will affect loads and power system, components cause distribute power quality poor, additional losses, and misfunction of devices.
In this thesis, the effects of harmonics on amorphous and silicon steel 25KVA transformers of distribution system are analyzed. Using Chroma ac source 6512 harmonic voltage generator and ADX3010 power quality analyzer to do unload (open circuit and short circuit) and loaded experiments on transformer under harmonic conditions.
Hope that it can be a good reference for transformer designers and users.
中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
誌謝Ⅲ
目錄Ⅳ
表索引..Ⅶ
圖索引..Ⅸ
第一章 緒論.1
1.1 緒言.1
1.2 研究範圍及目的.1
1.3 文獻回顧2
第二章 非晶質鐵心變壓器3
2.1 材料及構造3
2.2 物理特性6
2.3 變壓器損耗與耗電量10
2.4 非晶質鐵心變壓器的電氣特性13
2.5 非晶質鐵心變壓器在我國發展概況及未來展望14
第三章 非晶質變壓器效益分析19
3.1 前言19
3.2 台電配電級變壓器數量統計24
3.3 桿上架空變壓器改用非晶質鐵心變壓器之評估27
3.4 非晶質變壓器運轉總成本之經濟評估31
第四章 諧波對變壓器損失的影響36
4.1諧波的定義36
4.1.1 前言36
4.1.2 傅式葉級數介紹36
4.1.3 電力系統諧波的基本定義36
4.1.4 諧波畸變因數之定義40
4.1.5 畸變電力因數.41
4.2 變壓器損失的分析.42
4.3 諧波電壓對損失的影響.43
4.4 諧波電流對損失的影響.44
第五章 諧波對桿上單相變壓器影響之實測分析48
5.1 前言48
5.2 測試之目的51
5.3 測試之步驟與方法.51
5.4 測試架構.54
5.5 無載下諧波對單相變壓器之影響.56
5.6 有載下諧波對單相變壓器輸出功率之影響.69
5.7 測試結果及分析.71
第六章 結論與展望73
參考文獻74
附 錄 77
表A-1 台灣電力公司電力系統諧波管制暫行標準77
表A-2 IEEE諧波標準(IEEE/Std 519-1992)78
表A-3 華城電機公司非晶質變壓器出廠試驗報告書79
作者簡介80
1.IEEE Std 519-1992: IEEE Recommended Practices Requirements for Harmonic control in Electrical Power Systems.2.Ray P. Strattford, "Harmonic Pollution on Power Systems--A Change in Philosophy," IEEE Trans. on Industry Applications, vol. IA-16, no.5, pp. 617-623, Sept./Oct. 1980.3.陳健賢,“進口非晶質鐵心配電變壓器特性研究”,台灣電力公司80年度研究報告,pp.2-4,1996年6月。4.譚聖達,“簡介非晶質鐵心配電變壓器”,電機月刋第三卷第五期,pp.85-87,1983年5月。5.潘耀徵,“電力及配電變壓器產業發展趨勢分析”,經濟部IT IS專題報告,pp.6-1∼6-8,1999年6月。6.郭約瑟,“非晶質鐵心配電變壓器的效益與展望”,電機月刋第六卷第四期,pp.123-126,1996年4月。7.劉明智,“非晶質鐵心變壓器”,電機月刋第四卷第四期,pp.80-84,1994年4月。8.吳萬生,“如何選購最經濟的變壓器”,電機月刊第一卷第五期,pp.22-23,1991年5月。9.科德瑞公司網頁簡介(網址:http://cweb.gpr.com.tw/)10.陳建富、鄭至焜,“非晶質變壓器投資運轉成本之研究”,第十九屆電力工程研討會,1998。11.楊文欣,“非晶質超級節能變壓器”,中國技術服務社-能源節約技術報導,pp.21-30,1997年9月。12.台電企劃處資訊網(網址:http://10.2.1.2/)。13.台電電力調度處企業網頁(網址:http://10.5.129.133/)。14.台電公司業務處配電年報,民國85~89年。15.吳博安、李永銘、楊啟字、林宏茂“低損失配電變壓器與節約能源”,八十四年節約能源論文發表會。16.歐明師,“非晶質變壓器之運轉成本”,電機月刋第八卷第四期,pp.192-196,1998年4月。17.大同公司超高效率非晶質變壓器簡介,1999年3月。18.Gary W.K.Chang, IEEE Power Engineering Society Tutorial on Harmonics Modeling and Simulation TP-125-0, Chapter 2, 199819.“Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems,”IEEE Standard 519-1992, IEEE, New York,1993.20.J. Arrillaga, D. A. Bradley, and P. S. Bodger, Power System Harmonics, John Wiley & Sons, New York,1985.21.G. T. Heydt, Electric Power Quality, Stars in a Circle Publications, West LaFayette, IN,1991.22.“IEEE Recommended Practice for Establishing Transformer Capability When Supplying Nonsinusoidal Load Currents,”ANSI/IEEE Standard C57.110-1986, IEEE, New York,1986.23.W. M. Grady and R. J. Gilleskie,“Harmonics and How They Relate to Power Factor,”Proceedings of PQA93, San Diego, CA,1993.24.何金滿、張正彥,“諧波對輸配電級變壓器之影響分析”,第十八屆電力工程研討會,1997。25.ANSI/IEEE std C57.110-1986: American National Standard Recommended Practice for Establishing Transformer Capability when supplying Non-sinusoidal Load Currents.26.Sheldon P.Kenuedy, C.L.Ivey, “Application, Design and Rating of Transformers Containing Harmonic Currents“, Conference Record of 1990 annual Pulp and Paper Industry Technical conference IEEE, 199027. Francisco de Le’on , A.Semlyen, “A Simple Representation of Dynamic Hysteresis Losses In Power Transformers” IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 10,no. 1,January 1995.28.A.E.Fitzqerald,charles kingsley, Jr.,stephen D.Umans , ”ELECTRIC MACHINERY”,5/E in SI Units, METRIC EDITIONS, 1992.29. Linden W.Pierce, “Transformer Design and Application Considerations for Nonsinusoidal Load Currents” IEEE Trans. on Industry Application ,vol.32, No.3, MAY/JUNE 199630.Draft of Practices and Requirements for Semiconductor Power Rectifier Transformers, Draft 7, IEEE standard C57.18.10, Mar.25,199231.台灣電力公司 業務公報8224期,民國82年6月.32.江榮城編著,“ 電力品質實務(一)”,全華科技圖書(股)公司,89.7二版
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