臺灣博碩士論文加值系統

台灣98%的能源需仰賴進口，近年來能源意識抬頭，設備的效率一直是使用者在選購時的首要考量。變壓器不論在何種產業上一直扮演著重要角色，變壓器的穩定性、效率、售價，也是在選用上的必要考量。本論文主要探討變壓器的效率，利用了解變壓器基本原理、矽鋼片變壓器鐵心特性、非晶質變壓器的鐵心材質、鐵心損失以及變壓器的效率，進行變壓器的運轉效益分析；非晶質變壓器的鐵心特性為低鐵損，損失僅矽鋼片變壓器鐵心的1/3~1/4，屬於高效率變壓器。
本論文利用非晶質變壓器與矽鋼片變壓器損失進行評估，再藉由運轉總成本進行效益分析並加以比較。研究結果發現，非晶質變壓器於低負載率才能得到最佳的能耗與運轉效益，當負載率越高時，非晶質變壓器的總運轉成本越高。變壓器容量的選訂通常是依實際負載之1.2~1.3倍來規劃，故負載率大致上都落在50%~70%左右，非晶質變壓器的優點在低負載時顯現，藉由各項的評估，希望能提供使用者購置、安裝的參考依據。

關鍵字：變壓器、非晶質變壓器

In Taiwan, about 98% of the energy relies on import. In recent years, energy consciousness increasing, equipment efficiency has been the primary considerations for users. Transformers have been playing an important role in many industries. The stability, efficiency, and price of the transformer must be detailed considered when it is evaluated. This study mainly discusses the efficiency of the transformer, core characteristics of amorphous transformers, and benefit analysis of different types of transformers. Amorphous transformer core characterizes low iron loss, and is only 1/3-1/4 the loss of silicon steel transformer core, which is a high-efficiency transformer.
This study compares the benefits of amorphous transformers and silicon steel transformer, using total operating cost evaluation. The results showed that amorphous transformers under lower load conditions obtain the best energy efficiency, and under higher load conditions the total operating costs are higher than that under lower load ones. The installed capacity of transformer is generally 1.2-1.3 times to the estimated maximum load; therefore, the loading of amorphous transformers often fall in 50 %~70 % installed capacity, making the advantages of amorphous transformers apparent. This thesis provides valuable benefit assessment results for amorphous transformers.
Keywords: Transformers, Amorphous Transformers

目錄
摘要 ii
ABSTRACT iii
誌謝 iv
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 研究目的 2
1.4 研究方法 2
1.5 論文架構 2
第二章 變壓器特性分析 4
2.1 變壓器基本原理構造 4
2.1.1 法拉第電磁感應定律 6
2.1.2 愣次定律 6
2.1.3 變壓器極性 6
2.2 變壓器鐵心分析 8
2.2.1 積鐵心變壓器 9
2.2.2 捲鐵心型變壓器 9
2.2.3 內鐵式(core type)鐵心結構 11
2.2.4 外鐵式(shell type)鐵心結構 12
2.2.5 五足堆疊(Stacked)鐵心結構 13
2.2.6 五足繞捲(Wound)鐵心結構 13
2.2.7 變壓器鐵心安裝 15
2.2.8 變壓器鐵心磁特性 19
2.3 變壓器鐵心改善 21
2.4 變壓器損失分析 22
2.5 變壓器的效率 27
第三章 非晶質變壓器 28
3.1 非晶質變壓器發展沿革 28
3.2 非晶質特性 30
3.2.1 非晶質鐵心 30
3.2.2 變壓器鐵心比較 32
3.3 非晶質鐵心損失 33
3.3.1 非晶質鐵心比較 33
3.3.2 變壓器損失比較 34
3.3.3 非晶質能源損耗 36
第四章 運轉效益分析 37
4.1 變壓器規格比較 38
4.2 變壓器能耗比較 41
4.3 案例探討 44
4.4 運轉總成本效益分析 48
第五章 結論與建議 53
5.1 結論 53
5.2 未來研究方向 53
參考文獻 54

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