臺灣博碩士論文加值系統

本研究將針對台灣電力公司仁武超高壓變電所中，一容量500MVA 345kV等級油浸式自耦電力變壓器，在配合冷卻風扇與變壓器實際運轉狀態下，依照鐵心損失與繞組因負載損失所產生的熱能傳遞至絕緣油，所形成的溫升效應進行模擬研究。
本文使用兩種研究方法來做絕緣油溫的預測與估算，第一是使用線性迴歸分析進行絕緣油溫與銅損鐵損關聯性分析，並建立以負載、銅損鐵損與環境溫度為輸入絕緣油溫為輸出，並且分成非夏月以及夏月兩個時段的預測模式來絕緣油溫的預測。第二為將研究方法建立在Glenn Swift變壓器熱等效電路的基礎上，對於冷卻系統的部分做精確的研究，推算出冷卻系統對絕緣油溫所降溫的公式，配合此變壓器的三種冷卻系統模式，依照不同的轉速與運轉冷卻風扇的數量，因而估算出絕緣油溫，最後加以分析比較兩種研究方法求出之結果做比較與驗證，比較結果則為改良後熱等效電路較迴歸分析模型與原熱等效電路準確。

This research focuses on simulation study of temperature rise effect of insulated oil heat which generated by the core loss and copper loss under the conditions of cooling fan operation and loading of a 345 kV 500MVA oil-immersed power auto transformer located at Renwu Extra-High Voltage Substation in Taiwan Power Company.
This thesis applies two methods to predict and estimate insulated oil temperature, and the first method is using a linear regression analysis technique to analyze the correlation between the insulated oil temperature and core loss and copper loss in order to establish the regression models which is formed by the dependent variables of the load, core loss, copper loss and the ambient temperature and the output variable of the insulated oil temperature to predict and estimate the insulated oil temperature under non-summer and summer season period. The second method applies thermal-electrical analog concept to modify Glenn Swift’s transformer thermal equivalent circuit model by adding the cooling system and therefore the corresponding state equation of insulated oil temperature is derived. In the second method, the effect of different speed and fan numbers to temperature under three insulated oil temperature cooling control models are analyzed. Finally simulation results obtained by these two research methods are compared and justified. It is concluded that the improved thermal equivalent circuit is more accurate than both regression analysis model and the origin thermal equivalent circuit.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 viii
符號說明 x
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 論文架構 4
第二章 仁武超高壓變電所變壓器冷卻系統控制說明 5
2.1 變壓器構造 5
2.2 仁武超高壓變電所變壓器原冷卻系統控制方式 19
2.3 仁武超高壓變電所變壓器節能冷卻系統控制方式 19
第三章 變壓器絕緣油溫升之迴歸分析 22
3.1 迴歸分析簡介 22
3.2 迴歸模式模型建立 25
3.3 結果驗證與分析 42
第四章 變壓器絕緣油溫升之熱等效電路 56
4.1 熱等效電路簡介 56
4.2 熱等效電路模型建立 62
4.3 結果驗證與分析 70
4.4 熱等效電路與迴歸分析結果比較 91
第五章 結論與未來展望 93
5.1 結論 93
5.2 未來展望 94
參考文獻 95

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