理工类开题报告模版.docx

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理工类开题报告模版

毕业设计（论文）开题报告

题目：

10KV干式变压器设计

系：

电气信息学院

专业：

电气工程及其自动化

学生姓名：

谭浩学号：

120201010205

指导教师：

刘金泽

年月日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告

1．文献综述：

结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

一：

概述

干式变压器广泛用于局部照明、高层建筑、机场，码头CNC机械设备等场所，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。

冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。

自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。

强迫风冷时，变压器输出容量可提高50%。

适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。

损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。

中国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。

干式变压器现已被广泛用于电站、工厂、医院等几乎所有电气上。

随着低噪（2500kVA以下配电变压器噪声已控制在50dB以内）、节能（空载损耗降低达25%）的SC（B）9系列的推广应用，使得中国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平。

二：

主要分类

1、按相数分：

1）单相变压器：

用于单相负荷和三相变压器组。

2）三相变压器：

用于三相系统的升、降电压。

2、按冷却方式分：

1）干式变压器：

依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。

2）油浸式变压器：

依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

3、按用途分：

1）电力变压器：

用于输配电系统的升、降电压。

2）仪用变压器：

如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。

3）试验变压器：

能产生高压，对电气设备进行高压试验。

4）特种变压器：

如电炉变压器、整流变压器、调整变压器、电容式变压器、移相变压器等。

4、按绕组形式分：

1）双绕组变压器：

用于连接电力系统中的两个电压等级。

2）三绕组变压器：

一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。

3）自耦变电器：

用于连接不同电压的电力系统。

也可做为普通的升压或降后变压器用。

5、按铁芯形式分：

1）芯式变压器：

用于高压的电力变压器。

2）非晶合金变压器：

非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低地方。

3）壳式变压器：

用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

三：

工作原理

变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

它可以变换交流电压、电流和阻抗。

最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成，

铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。

为了减少铁内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。

一个线圈接交流电源称为初级线圈（或原线圈），另一个线圈接用电器称为次级线圈（或副线圈）。

实际的变压器是很复杂的，不可避免地存在铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等，为了简化讨论这里只介绍理想变压器。

理想变压器成立的条件是：

忽略漏磁通，忽略原、副线圈的电阻，忽略铁心的损耗，忽略空载电流（副线圈开路原线圈线圈中的电流）。

例如电力变压器在满载运行时（副线圈输出额定功率）即接近理想变压器情况。

变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。

当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。

原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。

由法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。

式中N1、N2为原、副线圈的匝数。

由图可知U1=-e1，U2=e2（原线圈物理量用下角标1表示，副线圈物理量用下角标2表示），其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，称变压器的变比。

由上式可得U1/U2=-N1/N2=-k，即变压器原、副线圈电压有效值之比，等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。

进而得出：

U1/U2=N1/N2

在空载电流可以忽略的情况下，有I1/I2=-N2/N1，即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差π。

进而可得

I1/I2=N2/N1

理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。

说明理想变压器本身无功率损耗。

实际变压器总存在损耗，其效率为η=P2/P1。

四：

结构特点

绕组：

⑴固体绝缘包封绕组

⑵不包封绕组

两个绕组中，电压较高的是高压绕组，较低的是低压绕组从高，低压绕组的相对位置看，高压可分为同心式，交迭式同心式绕组简单，制造方便，均采用这种结构方式。

交迭式，主要用于特种变压器。

铁芯:

采用优质冷轧晶粒取向硅钢片，铁芯硅钢片采用45度全斜接缝，使磁通沿着硅钢片接缝方向通过。

绕组形式:

⑴缠绕;

⑵环氧树脂加石英砂填充浇注;

⑶玻璃纤维增强环氧树脂浇注（即薄绝缘结构）;

⑷多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式（一般多采用3，因为它能有效的防止浇注的树脂开裂，提高了设备的可靠性）。

高压绕组一般采用多层圆筒式或多层分段式结构。

优点：

1.安全，防火，无污染，可直接运行于负荷中心;

2.采用国内先进技术，机械强度高，抗短路能力强，局部放电小，热稳定性好，可靠性高，使用寿命长;

3.低损耗，低噪音，节能效果明显，免维护;

4.散热性能好，过负载能力强，强迫风冷时可提高容量运行;

5.防潮性能好，适应高湿度和其他恶劣环境中运行;

6.干式变压器可配备完善的温度检测和保护系统。

采用智能信号温控系统，可自动检测和巡回显示三相绕组各自的工作温度，可自动启动、停止风机，并有报警、跳闸等功能设置;

7.体积小，重量轻，占地空间少，安装费用低。

五：

接线方式

1、短接变压器的"输入"与"输出"接线端子用兆欧表测试其与地线的绝缘电阻。

1000V兆欧表测量时，阻值大于2M欧姆。

2、变压器输入、输出电源线截面配线应满足其电流值大小的要求;按照2-2.5A/min2电流密度配置为宜。

3、输入、输出三相电源线应按变压器接线板母线颜色黄、绿、红分别接A相、B相、C相，零线应与变压器压器中性零线相接，接地线、变压器外壳以及变压器中心点相连接.平常我们说的地线与零线都是从变压器中性点引出的。

（如变压器有机箱应与箱体地线标志对应相连接）。

检查输入输出线，确认正确无误。

4、先空载通电，观察测试输入输出电压符合要求。

同时观察机器

内部是否有异响、打火、异味等非正常现象，若有异常，请立即断开输入电源。

5、当空载测试完成且正常后，方可接入负载。

六：

保护装置

干式变压器微机保护装置是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护;针对配网终端高压配电室量身定做，以三段式无方向电流保护为核心，配备电网参数的监视及采集功能，可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等，并可通过通讯口将测量数据及保护信息远传上位机，方便实现配网自动化;装置根据配网供电的特性在装置内集成了备用电源自投功能，可灵活实现进线备投及母分备投功能。

干式变压器微机保护装置采用了国际先进的DSP和表面贴装技术及灵活的现场总线（CAN）技术，满足变电站不同电压等级的要求，实现了变电站的协调化、数字式及智能化。

此系列产品可完成变电站的保护、测量、控制、调节、信号、故障录波、电度采集、小电流接地选线、低周减载等功能，使产品的技术要求、功能、内部接线更加规范化。

产品采用分布式保护测控装置，可集中组屏或分散安装，也可根据用户需要任意改变配置，以满足不同方案要求。

参考文献

1.刘介才.工厂供电，机械工业出版社。

1993

2.郭仲礼、余曰浩，高压电工实用技术，机械工业出版社。

1995

3.周希章电修手册上下册，机械工业出版社。

1993

4.陈华山干式变压器的通风计算变压器。

2000

5.变压器手册编写组编电力变压器手册，辽宁科技出版社。

1990

6.陈宗穆变压器原理与应用。

湖南大学出版社。

1987

7.尹可宁变压器设计原理，中国电力出版社。

2006

毕业设计（论文）开题报告

２．开题报告：

一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施

开题报告

一、课题的目的与意义

干式变压器是用来改变电压大小的电气设备。

根据其电磁感应的原理，把某一

等级的电压变换成另一等级的交流电压，以满足不同负载的需要。

因此干式变压器

在电力系统和供用电系统中占有很重要的地位。

利用对课题的研究可以培养设计人员根据用户提出的产品规格、技术要求，结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况，运用有关的理论和计算方法，正确处理设计时遇到的各种矛盾，从而设计出性能好、体积小、运行可靠、制造和使用维修方便的先进产品。

从事电力变压器设计的人员应注意贯彻国家的技术经济政策，并注意所设计电力变压器的经济性和可靠性。

既要努力使产品满足用户的要求，又要尽可能降低制造成本。

二、课题发展现状和前景展望

1：

发展现状:

《2013-2017年中国干式变压器行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示，我国至今已成为世界上干变产销量最大的国家。

前国外的各种高低压电器产品，占据着国内的一些重要市场，唯独干式变压器从20世纪末以后，几乎再没有从国外进口，在国内的重点项目和重大工程中，难觅国外干变的踪影。

当前，城乡电网建设步伐加速，我国发电量和用电量与日俱增。

通常而言，每增加1kW的发电量，需要增加11kVA的变压器总容量;而其中Satons配电变压器约占全部变压器总容量的1/3-1/2。

据估计，干式配电变压器约占全部配电变压器的1/5-1/4。

受电网建设投资的拉动，变压器行业景气度较高，2010年以后产量将保持20%左右的增速。

按照历史经验和变压器电压等级结构变化，配电变压器比例在40%左右，按照40%的比例计算，今年我国新增干式变压器产量将达2亿KVA左右。

近20年来，随着世界经济的发展，干变在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干变所占的比例愈来愈大，据统计，在欧美等发达国家中，它已占到配变的40~50%。

在我国，约占到50%左右。

从产量上来看，我国自1989年第二次城网改造会议之后，干式变压器的产量有了显著的增长，从20世纪90年代起，每年大致以20%左右的速度递增，1999年的总产量已逼近一万MVA（该值已大大超过了10年前预测四千五MVA），而2002年的总产量达二万MVA，2004年已达三万二千MVA。

这样的增速，在世界上也是前所未有的。

从上述数据可见，目前我国已成为世界上干式变产销量最大的国家之一，无论在工厂规模、产品的容量、电压等方面均已处于世界领先水平。

2：

前景

随着干式变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展，可以预测，未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展:

⑴节能低噪:

随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁芯接缝，环境保护要求，噪声研究的深入，以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入，将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。

⑵高可靠性:

提高产品质量和可靠性，将是人们的不懈追求。

⑶环保特性认证:

以欧洲标准HD464为基础，开展干式变压器的耐气候（C0、C1、C2）、耐环境（E0、E1、E2）及耐火（F0、F1、F2）特性的研究与认证。

⑷大容量:

从50~2500kVA配电变压器为主的干式变压器，向10000~20000kVA/35kV电力变压器拓展，随着城市用电负荷不断增加，城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心，35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。

⑸多功能组合:

从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。

可以预言，21世纪的配电变压器将属于性能优越、低噪声及节能的树脂绝缘干式变压器。

三、课题主要内容和要求

1、确定总体方案

2、完成变压器铁心设计和绕组设计

3、根据选定的变压器额定数据

4、确定变压器的电磁设计方案

5、进行通风散热设计、计算

四、研究方法、步骤和措施

1，铁芯的相关计算。

2，高低压绕组匝数的计算。

3，温升计算。

4，其他参数计算。

毕业设计（论文）开题报告

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

年月日

所在专业审查意见：

负责人：

年月日