Excel-变压器优化设计

设计研发 Research & DesignSolidWorks 和 Excel 在变压器铁心设计中的应用一般进行系列化设计都需要购买专业的软件设计模块，对变压器设计来说ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ与基本的 办公软件 Ｅｘｃｅｌ 结合就可以实现。

■ 丁宇 孔凡武 ／ 保定天威集团（江苏）五洲变压器有限公司随着计算机技术的发展，传统的二维 ＣＡＤ 代替 了绘图板，提高了绘图效率，但对产品设计 改进分析并没提高，而三维软件能够参数化设计，构建 三维实体产品模型，以模型为基础，进行产品装配和干 涉检查，对重要零件进行分析，优化设计。

ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 是 市场上普遍流行的一种三维软件，其功能强大，完全能 满足变压器参数化设计，系列化设计。

变压器的发展促进了设计标准化的提高，标准结构 的定型，变压器产品开发和设计过程中借用、通用的部 分越来越多，这样为了提高设计效率，就得进行标准化、 系列化设计。

一般进行系列化设计都需要购买专业的软 件设计模块，价格昂贵，操作复杂。

对变压器设计来说 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 与基本的办公软件Ｅｘｃｅｌ结合就可以实现。

１ 基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ变压器铁心三维 参数化系列化设计方法现在铁心三维设计已有多种方法，例如按变压器铁 心柱中心线绘制好一个框架，再绘制铁心截面，截面中 心穿过中心线，用 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 的扫描命令，可以完成。

但 每次都要绘出铁心截面，而且生成的模型与真实铁心有 一定的差别，真实的铁心是一片片硅钢片叠积而成，按 真实片型拉伸叠积会重复参数较多，而且工作量大。

有 没有又真实表达整个铁心加工过程，又能提高效率的 呢？那就要把铁心设计过程做成一个系统，进行参数化， 系列化设计。

大部分变压器设计人员都用 Ｅｘｃｅｌ 做变压器设计单， 易学、实用。

设计单中已经算好电磁计算，同时也决定 了铁心的直径、片宽和叠厚，这些与 ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ 有序的 结合就可以实现铁心模型的参数化、系列化生成。

基于Excel程序变压器课程设计教学及应用研究1. 引言1.1 背景介绍随着信息技术的迅速发展，Excel程序设计在教学领域的应用越来越广泛。

在工程领域中，特别是电气工程领域，Excel程序设计已经成为一种重要的教学工具。

变压器作为电气工程领域中的重要组成部分，其课程设计和教学也需要不断创新和改进。

目前，传统的变压器课程设计和教学主要依靠理论知识的讲解和实验演示。

这种传统的教学模式存在着一些问题，比如理论与实际应用之间的脱节，学生的参与度不高等。

如何结合Excel程序设计，将理论知识与实际应用相结合，提高学生学习兴趣和实际能力，已成为当前电气工程教育的重要课题之一。

本文将通过对基于Excel程序设计的变压器课程设计教学及应用进行研究，探讨Excel程序设计在变压器课程中的教学应用、案例分析、评价与展望、推广策略和实践效果，以期为电气工程教育的改革和发展提供参考和借鉴。

1.2 目的和意义变压器课程是电气工程专业中非常重要的一门课程，通过学习变压器的原理和应用，可以帮助学生更好地理解电气设备的工作原理和应用技术。

传统的变压器课程教学往往存在着理论和实践脱节的问题，学生在学习过程中难以将理论知识与实际应用相结合。

为了解决这一问题，本研究旨在探讨基于Excel程序设计的变压器课程教学模式，并对其进行深入研究和应用。

通过引入Excel程序设计，可以帮助学生更直观地理解变压器的工作原理，提高他们的实践能力和动手能力。

通过案例分析和评价，可以更好地总结和分析Excel程序设计在变压器课程中的应用效果和教学效果。

本研究的意义在于促进变压器课程教学的创新与发展，提高学生的学习兴趣和能力，培养他们的实际应用能力和解决问题的能力。

通过对Excel程序设计在变压器课程中的教学应用和实践效果的研究，可以为电气工程相关专业的教学改革提供新思路和新方法，推动教学质量的提升，为培养更多优秀的电气工程师和技术人才做出贡献。

1.3 研究方法研究方法是指研究者为了达到研究目的，解决研究问题，明确研究对象、范围，选择研究手段和方法，进行实施的过程。

基于Excel程序变压器课程设计教学及应用研究引言在现代电气工程教学中，变压器是一个重要的学科内容，它在电力系统中扮演着至关重要的角色。

为了更好地教授和学习变压器相关知识，利用计算机辅助教学工具已经成为一种非常有效的方式。

本文旨在探讨通过Excel程序进行变压器课程设计教学及应用研究，以便更好地帮助学生理解变压器的原理和运行，提高教学效果。

一、Excel程序在电气工程教学中的重要性2. Excel在电气工程教学中的作用在电气工程教学中，Excel常常被用来进行电路分析和计算、绘制特性曲线、进行实验数据处理等。

它可以帮助学生更好地理解理论知识，并在实际操作中加深对知识的理解和记忆。

1. Excel在变压器课程设计中的应用通过Excel程序，可以模拟变压器的工作原理，进行各种参数的计算和分析，同时可以将计算结果直观地呈现在电子表格中，方便学生进行图表分析和数据对比。

还可以用Excel进行变压器的实验数据处理和特性曲线绘制，使学生更好地理解变压器的特性。

三、Excel程序在变压器应用研究中的价值2. 基于Excel的变压器故障仿真通过Excel程序，可以模拟变压器在不同故障条件下的运行状态，比如短路、开路等故障。

通过对仿真数据的分析，可以帮助工程师更好地诊断和处理变压器故障，并进行相应的维护和修复。

结论通过以上分析，可以看出基于Excel程序进行变压器课程设计教学及应用研究具有非常重要的意义。

它可以帮助学生更直观地理解变压器的工作原理和特性，提高教学效果；同时也可以帮助工程师在实际工程中更好地应用和研究变压器，提高工程质量和效率。

我们应该充分发挥Excel在电气工程中的优势，将其运用到变压器课程设计教学和实际应用研究中，使之发挥更大的价值。

基于Excel程序变压器课程设计教学及应用研究
Excel是一个功能强大的电子表格程序，通常用于进行数据的处理、分析和可视化呈现。

在变压器课程设计教学中，利用Excel可以进行电流、电压、磁通等参数的计算和模拟，实现对变压器运行和性能的分析和评估。

本文将基于Excel程序，探讨变压器课程设计教学及应用研究。

Excel可以用于变压器参数的计算和模拟。

变压器是电力系统中常见的电力设备，其性能与电流、电压、磁通等参数有密切关系。

在变压器课程设计中，学生需要根据给定的电路参数，计算变压器的工作点和各种性能指标。

利用Excel的函数和公式，可以快速准确地计算出变压器的参数，如变比、电阻、电感、有载损耗、短路阻抗等。

利用Excel可以进行变压器性能的分析和评估。

变压器的性能评估是电力系统工程中的重要任务，通过分析变压器的各种性能指标，可以评估其在电力系统中的运行状况和可靠性。

利用Excel的图表功能，可以将变压器的各种性能指标绘制成曲线图或柱状图，直观地反映出变压器的工作情况。

利用Excel的数据分析工具，可以进行统计分析和趋势预测，帮助学生更好地理解和掌握变压器的性能特点。

将Excel程序应用于变压器课程设计教学，能够激发学生的学习兴趣和主动性。

通过自主设计和编写Excel程序，学生不仅可以加深对变压器原理和性能的理解，还可以培养实际操作和问题解决的能力。

利用Excel程序进行变压器的仿真计算和性能分析，可以提高课程设计的实用性和实效性，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题的解决中。

利用EXCEL绘制变压器经济运行曲线从事电力调度工作，经常会涉及到变压器的并、解列运行，为指导变压器运行方式的调整，准确选择合理、经济的运行方式，笔者利用EXCEL强大的计算功能和方便、简单、实用的绘图功能，绘制了变压器经济运行曲线，选择出变压器在不同负荷情况下的经济运行区间，达到运行方式最优化的目的，为合理调整电网变压器运行方式起到了指导作用。

1 变压器经济运行的计算方法变压器经济运行，就是指合理调整变压器的运行方式，使变压器损耗率最小。

其中变压器的空载损耗是不变的，而变压器的负载损耗随负荷电流变化而变化。

变压器损耗和损耗率的计算公式如下：式中ΔP——变压器的总损耗；ΔP铁——变压器的铁损；ΔP铜——变压器的铜损；ΔP e铜——变压器的额定铜损；I e——变压器的额定电流；α——变压器的损耗率；P——变压器负载。

当两台变压器并列运行时，由于两台变压器的阻抗电压不同，并列运行时，每台变压器的负荷电流与总负荷电流有如下关系：式中I1、I2——两台变压器各自的负荷电流；S n1、S n2——两台变压器的额定容量；I——两台变压器的总负荷电流；U k1、U k2——两台变压器的阻抗电压。

按照公式(4)、(5)，可分别计算出两台变压器并列运行时每台变压器的负荷电流，将公式(4)、(5)变形可得：按以上公式，即可根据实时的负荷情况计算出两台变压器并列运行时的损耗率。

2 利用EXCEL进行变压器损耗率的计算变压器经济运行，就是指合理调整变压器的运行方式，使变压器损耗率最小。

其中变压器的空载损耗是不变的，而变压器的负载损耗随负荷电流变化而变化。

以集安市农电有限公司所辖清河变电站为例，1号、2号主变参数如图1所示。

图1 1号、2号主变参数为简化计算，假定变压器二次侧电压为额定电压（10.5kV），负载功率因数不变（cos=0.9）。

具体操作步骤如下。

2.1 步骤1新建一个EXCEL工作表，可命名为“xx变电站变压器经济运行曲线”，在工作簿“sheet1”建立如下表格，并将变压器参数输入。

基于Excel程序变压器课程设计教学及应用研究【摘要】本文主要探讨了基于Excel程序的变压器课程设计教学及应用研究。

引言部分介绍了研究背景、研究目的和研究意义，指出了Excel程序在这一领域的重要性。

正文部分具体讨论了Excel程序在变压器课程设计中的应用方法、教学探讨、实践案例分析，以及在应用研究中的作用和变压器性能分析。

结论部分对基于Excel程序的变压器课程设计教学效果进行评价，并展望了Excel程序在变压器应用研究中的未来发展。

最后总结了全文，为读者提供了一份全面的研究成果和展望。

通过本文内容，读者将了解到Excel程序在变压器领域的重要性和应用价值，为相关领域的教学和研究工作提供了参考和启示。

【关键词】关键词：Excel程序、变压器、课程设计、教学方法、案例分析、性能分析、应用研究、教学效果评价、展望、结论总结。

1. 引言1.1 研究背景变压器是电力系统中常见的重要设备，其在电能的传输和分配中起着至关重要的作用。

在变压器课程设计和教学中，传统的方法往往存在着一些局限性，如实验设备不足、实验成本高昂、实验数据难以获取等问题，这些问题制约了学生对变压器原理和应用的深入理解和掌握。

本文将深入探讨Excel程序在变压器课程设计和教学中的应用，分析基于Excel程序的教学方法，通过实例分析变压器课程设计的实践效果，探讨Excel程序在变压器应用研究中的作用，并对基于Excel程序的变压器性能分析进行深入研究。

通过这些内容的讨论，旨在评价基于Excel程序的变压器课程设计教学效果，展望Excel程序在变压器应用研究中的未来发展方向，总结结论并提出进一步的研究建议。

1.2 研究目的研究目的部分的内容应包括对于本研究的目标和意义的详细阐述，涉及到在变压器课程设计和教学以及变压器应用研究中基于Excel程序的应用和研究方法。

具体内容可能包括介绍在教学过程中如何利用Excel程序提高学生的学习效果和实践能力，以及如何在变压器设计和性能分析中运用Excel程序进行数据处理和计算，从而提高研究效率和准确度。

基于Excel程序变压器课程设计教学及应用研究Excel程序变压器是一种基于Excel软件平台的电气教学工具，可以模拟变压器的工作原理和特性。

本文将基于Excel程序变压器开展课程设计教学及应用研究，并对其特点和优势进行分析和探讨。

一、Excel程序变压器的特点和优势1. 灵活性：Excel程序变压器可以通过编写宏代码和函数来实现各种功能，具有很高的灵活性。

可以根据实际需求自定义变压器的参数、输入输出条件等，方便进行教学和研究。

2. 可视化：Excel程序变压器以表格和图表的形式展示变压器的各种参数和特性，直观形象，易于理解和分析。

通过对数据表格的操作，可以实时显示变压器的输入电压、输出电压、电流等数据，方便监测和分析变压器的工作状态。

3. 易操作性：Excel是一种广泛应用的电子表格软件，使用广泛，操作简便。

通过Excel程序变压器，可以通过简单的拖拽、填充等操作进行模拟和计算，不需要编写繁杂的程序代码，降低了学习和使用的门槛。

4. 教学实用性：Excel程序变压器可以模拟和计算变压器的各种参数和特性，包括变压器的等效电路模型、工作状态、效率、线圈匝数比、短路阻抗等。

通过实际操作和计算，可以帮助学生深入理解和掌握变压器的工作原理和特性。

1. 内容设计：基于Excel程序变压器的课程设计可以包括如下内容：变压器的等效电路模型、参数设置和输入输出条件的设定、电流、电压、功率的计算和分析、故障诊断和效率计算等。

2. 实验设计：通过实验设计，可以使学生参与到变压器的模拟和计算中，加深对变压器各种参数和特性的理解和掌握。

可以设计不同的实验场景和实验任务，引导学生进行实际操作和计算，观察和分析实验数据，提高学生的动手实践能力和问题解决能力。

3. 实验报告和分析：学生需要撰写实验报告，记录实验过程、实验数据和实验结果，并对实验数据进行分析和总结。

通过实验报告的撰写和分析，可以培养学生的科学思维和理论联系实际的能力，提高学生的实验能力和科研能力。

创新教育科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald219DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.33.219基于Excel程序变压器课程设计教学及应用研究①卿向东1 卿力元2 张骞1(1.北华大学电气学院 吉林吉林 132021；2.中国地质大学地球科学与资源学院 北京 100089)摘 要：针对《变压器课程设计》教学中，变压器设计公式繁琐，重复计算量大，学生在有限的设计时间内不易掌握等问题进行研究，基于Excel强大的计算功能和友好界面，开发Excel变压器设计程序。

使学生用于计算时间减少70% ~80% ,培养学生的工程意识。

关键词：变压器 课程设计 Excel应用 教学研究中图分类号：G271 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)11(c)-0219-02①课题来源：吉林省教育科学“十三五”规划课题（课题编号：GH19056）。

《变压器课程设计》是高等院校电气专业生产实践课重要组成，在该课程实践中，变压器设计大多仍延续手工计算，变压器计算书与数学和物理计算差别很大，为了满足变压器性能指标的要求及优化设计，往往要进行反复的调整与计算，这期间由于变量间相互影响，调整初期很难确定效果如何，经过漫长复杂的计算才能知晓结果是否满足要求，且变压器计算单最终结果需满足多个性能指标（不同型号的变压器性能指标国标GB6451-2008都有具体要求，或客户特别指定，如阻抗电压，线圈温升，负载损耗，空载损耗，铁芯温升等），很难一次设计就满足所有指标，这些指标互相影响，常常某个指标满足要求了，其它指标又不符合标准要求了，周而复始，学生很是疲惫，深感梏燥乏味，且手工计算出错概率大，而变压器计算环环相扣，一步错，下面的计算就得从头再来。

变压器设计一般需进行如下的循环计算。

变压器课程设计是建立在电机学，高电压技术，电力电子技术上的具体应用，教学中需要在直观感性和理性认知两个环节，例如阻抗电压计算传统课堂内每个参数的改变对u kx 的影响只能定性的分析和介绍，无法完成整体计算和演示。