牵引变压器的优化设计及蒸发冷却技术在电磁除铁器和变压器方面的应用研究

论文题目: 牵引变压器的优化设计及蒸发冷却技术在电磁除铁器和变压器方面的应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 电机与电器

作者: 郭卉

导师: 顾国彪

关键词: 遗传算法,蒸发冷却,电磁除铁器,变压器

文献来源: 中国科学院研究生院（电工研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 本文首次将遗传算法引入牵引变压器领域，针对200Km／h电动车组牵引变压器建立了适当的优化模型，并对传统遗传算法进行了改进，采用改进遗传算法对其进行优化设计，实现总重最小的优化目标。同时证明了改进遗传算法较传统遗传算法收敛速度更快、优化结果更佳。这为改进遗传算法在各类牵引变压器优化中的应用提供了理论依据和参考实例。本文首次将蒸发冷却技术应用到电磁除铁器领域，设计了水冷式蒸发冷却电磁除铁器试验模型和空冷式蒸发冷却电磁除铁器试验模型，并分别对其进行了运行试验研究，充分证明了蒸发冷却电磁除铁器的绕组温度低、场强大、吸力强，是大型蒸发冷却电磁除铁器的发展方向，这为将来制造大型蒸发冷却电磁除铁器产品奠定了基础。同时空冷式蒸发冷却电磁除铁器的研制成功突破了蒸发冷却技术二次冷却介质为水的传统方案，扩大了蒸发冷却技术的应用范围，为空冷式蒸发冷却技术应用到其他电工设备领域提供了可行性参考和技术储备。本文针对100KW的蒸发冷却整流变压器进行了变压器器身设计、蒸发冷却循环系统设计以及结构设计，并分别对其进行了填料式蒸发冷却介质方案和混油式蒸发冷却介质方案的试验研究，并对其试验结果进行了比较，一方面证明了蒸发冷却变压器器身设计、蒸发冷却循环系统设计以及结构设计的合理性，为将来蒸发冷却变压器的整体优化设计提供了基础，另一方面证明了两种蒸发冷却介质方案在蒸发冷却变压器上的应用均具有良好的冷却效果，且具有良好的经济性能，提高了蒸发冷却变压器的综合经济技术指标。因此，可以说110KW蒸发冷却整流变压器的设计和试验研究为将来蒸发冷却技术在电力变压器和特种变压器领域里的应用和发展提供理论基础和试验依据。

论文目录:

1 牵引变压器的优化设计

1.1 引言

1.2 200 KM/H电动车组变压器结构特点

1.2.1 主变压器结构特点

1.2.2 供电电抗器结构特点

1.3 200 KM/H电动车组主变压器优化设计

1.3.1 传统遗传算法简介

1.3.2 优化模型

1.3.3 改进的遗传算法

1.3.4 程序框图

1.3.5 设计结果

1.4 电抗器的优化设计

1.4.1 铁心电抗器优化模型

1.4.2 优化算法

1.4.3 设计结果

1.5 轻型化分析

1.6 结论

2 蒸发冷却技术在电磁除铁器上的应用研究

2.1 引言

2.2 蒸发冷却技术简介

2.3 水冷式蒸发冷却电磁除铁器的研究

2.3.1 水冷式蒸发冷却电磁除铁器的基本原理

2.3.2 水冷式蒸发冷却电磁除铁器的研究内容

2.3.3 水冷式蒸发冷却电磁除铁器的试验研究

2.4 空冷式蒸发冷却电磁除铁器的研究

2.4.1 空冷式蒸发冷却电磁除铁器的基本原理

2.4.2 空冷式蒸发冷却电磁除铁器的研究内容

2.4.3 空冷式蒸发冷却电磁除铁器的试验研究

2.5 蒸发冷却电磁除铁器的自动检测系统的研究

2.6 结论

3 蒸发冷却技术在变压器上的探索研究

3.1 引言

3.2 蒸发冷却变压器的设计研究

3.2.1 己有的研究基础

3.2.2 蒸发冷却变压器的原理

3.2.3 蒸发冷却变压器的基本参数

3.2.4 蒸发冷却变压器的箱体设计

3.2.5 蒸发冷却变压器的冷凝器设计

3.3 蒸发冷却变压器的试验研究

3.3.1 试验方法

3.3.2 填料式蒸发冷却变压器试验研究

3.3.3 混油式蒸发冷却变压器的试验研究

3.4 结论

参考文献

致谢

博士后个人简历、博士后期间发表的学术论文、专著、重要科研成果

发布时间: 2006-08-17

参考文献

[1].牵引变压器温升与微水扩散特性的研究及其状态预测[D]. 周利军.西南交通大学2007
[2].牵引供电系统负序问题研究[D]. 万庆祝.清华大学2008
[3].高速铁路牵引供电系统继电保护研究[D]. 刘淑萍.西南交通大学2015

牵引变压器的优化设计及蒸发冷却技术在电磁除铁器和变压器方面的应用研究

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