干式变压器优化设计研究
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DOI:10.19392/ki.1671-7341.201814174关于浇注式干式变压器电磁优化设计探讨周苑良广东康德威电气股份有限公司㊀广东东莞㊀523000摘㊀要:电磁优化设计是制造变压器的一个重要环节,在浇注式变压器里起着重要的作用,换句话说,电磁设计直接决定变压器的制作成本,但随着近几年来,制作变压器的原材料成本逐年升高,导致变压器的价格也越来越高,为变压器这个行业带来了发展上的阻力㊂面对如此严峻的局面,在保证产品质量的同时又要节约生产成本已经成为了整个变压器行业的重点㊂因此,电磁优化设计变得尤为重要,不仅需要注意在设计要求上参数指标要符合质量标准,在节约成本的同时,还要能灵活地操作计算机软件,不仅极大的减少人力劳动,更使生产效率也大大提高,增加了企业的利润㊂关键词:变压器;电磁设计;优化设计㊀㊀变压器的应用遍布世界各地,面对变压器的危险我国的防范意识显著提高,由于变压器在上世纪受到的关注不多,对于容易出现意外的位置没有一定的保护设施,导致存在很多安全隐患,特别是对儿童安全隐患很大㊂随着时代的不断发展,世界各地用户使用的电能加大,导致经常发生安全事故,这就需要配置更多的变压器来解决负荷的问题㊂由于电磁设计决定变压器的最终出售价格,所以要求变压器电磁设计更加的优化和并把操作过程的简便化[1]㊂此外,软件设计的功能十分强大,它能够有效的把规定范围内有关电磁设计的所有方案计算出来㊂但由于004年初制作变压器的原来材料的价位不断上涨导致变压器的生产成本和原来相比增加了很多,生产商索要获得的利润减少,这一现象对变压器行业的发展前景造成了巨大威胁㊂除此之外,关于电磁优化设计还需要先进的线路设施,以提高变压器的质量㊂本文就浇注式变压器电磁优化设计进行探讨,做出最佳方案,以保证产品的质量和成本㊂一㊁制定电磁优化方案第一,由于近几年来,制作变压器的原材料价格上涨,导致厂家利润降低,因此,在设计电磁优化时,必须从实际出发,以降低成本为主,在进行制作时依据市场的状况以及厂商的要求来选材,在不改变产品质量的基础上降低变压器的生产用量是保证利润的主要目标㊂第二,约束条件㊂在对变压器电器设计的过程中应考虑以下的制约条件㊂a.在材料方面要对电磁线的绝缘厚度与相关规格型号㊁硅钢片的性能参数和厚度进行制约;b.对于性能参数来说,主要是对负载损耗㊁空载耗损㊁短路阻抗㊁温升方面㊁冲击电压㊁局方水平等方面有严格的规定㊂随着现代对环保的要求加强,在设计中也要加强对噪音的控制要求㊂强调节能效应,对空载损耗等相关损耗进行严格的把控;c.对绕组结构进行关于绕组是选择线绕和箔绕㊁有无风道㊁对风道数量如何进行掌控等相关把控;d.在可操作性方面对模具的大小㊁叠绕根数的数量进行严格的约束;e.针对客户对产品提出特殊的需求进行相关的调控㊂第三,做好设计方案㊂变压器是电磁优化计算通过电脑来进行控制,因为电脑计算速度快,不会受到其他数据的影响㊂比如:函数数值的连续性,并且可以在电脑上找出关于这个问题的所有可能值,这样方便快捷的电脑系统既保障了工艺的实用性,还能将所有的答案一一找寻出来防止遗漏,在实际运作时可以随意选择最优个数解,计算基本规格,配置适当的导便方案,在操作程序时出现不合适的地方可以直接舍去,这样防止再一次重新计算,既节省了时间,也提高了工作效率㊂而与之相关的设计者在设计时要注意硅钢片的薄厚以及实用的参数,严格按照所规定的规格进行电磁设计㊂在设计时对于变压器里的空载损耗在噪音上的要求也很严格,但随着当今社会的不断发展,对于噪音的管理也越来越严格㊂二㊁设计程序的具体过程根由于组成变压器结构具有千变万化,其中的最复杂的就是电磁结构和电磁关系,建立模型的开始首先是对设计总出现的变量进行确认,其中包括绕组匝数n㊁铁心直径D㊁铁心窗高H N㊁磁铁密度B t㊁匝电压e t㊁中心距M o㊁导线厚b㊁导线宽a㊂据输入的中心通过电脑机算出内模和外模;第二,根据购买时的原材料的参考数据算出铁心直径;第三,计算出匝数,并控制好匝数;第四,找出适当的高低压绕组;第五,计算出适当的窗高以及阻抗;第六,通过以上的各种步骤以及总结以往的经验,简单的制定出初步方案,检查需要用到的材料相关参数㊂并根据客户的需要进行特殊的规格制定㊂由于现在新的设计里高压套使用还是原本的铁心和高压绕组,因此,只有对低压绕组进行新的设计,关于这两组都是进行新的设计,采用新的技术,故而,使用的设计是相反的㊂计算绕组对于电磁优化设计的具有重要意义㊂我们常用的绕组设计常规软件容量在800kVA左右,在使用这个软件进行计算时不仅计算过程简单而且计算结果也较为简洁,通过对软件的使用对所有方案进行成本由低到高的排序,从而筛选出最佳的方案这是为了方便设计者在工作时对方便计算结果,一目了然,得心应手,不仅节省了时间也提高了工作效率㊂对于工作是所参照的数据都是设计者前辈总结分析出来的经验,因此,这些数据都是有效的数据,一般在设计时都是按照这个过程,所以基本上不会出现太大的问题,没有大问题的发生,但不可避免会出现很多小情况,比如;温升值多出等问题,但这样也会影响整个工作程序的效率㊂并且针对这个软件不可避免的还存在噪音问题,针对噪音问题我们有专门的噪声计算程序,利用这个软件来计算分析噪音造成的影响是否影响了其他人,是否符合了国家的规定,如果噪音不符合国家的规定,我们将会更改方案,重新设计㊂对于变压器原材料价格的上涨,变压器企业的利润降低,那么购买材料也是一笔不小的开支,因此,我们需要创建一个较为完备的数据库,在设计前计算出使用的模具,降低模具的费用㊂正如普通一个软件在开发设计后都会存在一些不足之处,同样电磁优化软件也会存在之处,在进行实际运用时就会将不足之处表现出来,尽管现阶段的噪声软件还存在问题,但如果计算噪声不超出范围,可以采用[3]㊂综上所述,降低制作变压器的生产成本是设计浇注式干式变压器电磁优化的目的,电磁优化设计不仅大大节约了变压器的用料成本,还使生产质量得到了很大的增进㊂降低了计算机的硬件要求,只要是能够运行Windows的系统配置都可以对变压器软件进行运用,增加了工作效率㊂为变压器生产商带来了巨大的利润,也节省了劳动力,减少了人力支出成本,提高了生产效率㊂由于电磁优化设计在市场上应用较广,不仅在经济效益上大大增加,还兼具了社会效益,其环保的节能原理迎合了环境保护的时代的要求,同时也使用户在用电过程中获得巨大利益,实现了共赢㊂参考文献:[1]赖夏生.关于浇注式干式变压器电磁优化设计探讨[J].华东科技:学术版,2017,34(7):200.[2]封春波.关于树脂浇注干式变压器线圈表面的放电问题的解决办法[J].建筑工程技术与设计,2016,54(31): 233-235.[3]王庆保,刘志华,徐广东.一种树脂浇注线圈干式变压器结构CN206059106U[P].2017,34(12):231-234.191㊀科技风2018年5月水利电力. All Rights Reserved.。
干式变压器电磁计算优化设计的开题报告一、研究背景和意义干式变压器是一种新型的变压器,相比于油浸变压器具有更高的安全性、环保性、无需维护等优点,在现代工业中得到越来越广泛的应用,研究干式变压器电磁计算优化设计,可以更好地减小其间隙、防止泄漏等问题,提高干式变压器的使用效率和性能表现,本课题的开展也符合国家鼓励科技创新、绿色发展的方针。
二、研究内容和方法1.研究内容本课题的研究内容主要涉及干式变压器电磁计算优化设计方面,具体包括:(1)干式变压器电磁计算理论的研究(2)干式变压器电磁计算优化设计方法的探讨(3)干式变压器电磁计算优化设计的实验研究2.研究方法本课题的研究方法主要包括:(1)理论研究:对干式变压器的电磁计算理论进行深入分析和研究,探讨其中存在的问题和优化空间。
(2)数值计算:利用计算机对干式变压器的电磁计算问题进行数值模拟和分析,得出相关数据。
(3)优化设计:在对干式变压器的电磁计算理论研究和数值计算的基础上,探讨如何针对特定的干式变压器,进行有效的优化设计。
(4)实验研究:结合干式变压器电磁计算优化设计的理论和数值计算结果,开展干式变压器电磁计算优化设计的实验研究,验证理论的正确性和可行性。
三、预期成果预期成果包括:(1)干式变压器电磁计算优化设计的理论成果:对干式变压器的电磁计算进行深入分析和研究,提出有效的优化设计方法和措施。
(2)干式变压器电磁计算优化设计的数值计算成果:对干式变压器进行数值模拟和分析,得出相关数据,提供科学的依据和支撑。
(3)干式变压器电磁计算优化设计的实验成果:验证理论的正确性和可行性,提供实践性的成果和经验。
四、研究计划及进度安排1.研究计划(1)前期工作:2022年3月-2022年6月主要工作:收集资料,阅读相关文献,开展前期研究。
(2)理论研究:2022年7月-2023年1月主要工作:对干式变压器的电磁计算理论进行深入分析和研究,探讨其中存在的问题和优化空间。
变压器优化设计研究摘要:随着电力技术的不断发展,变压器的整体性能得到了稳步的提升,但从目前变压使用情况来看,还存在着诸多的问题,有必须对其进行优化设计,以实现变压效用发挥的最大化。
优化设计的目标是多样的,如性能提升、节能减耗等,文章在保证变压器性能、安全性、稳定性的基础,主要基于节能节材目标对变压器优化设计进行分析,以降低变压器的经济成本,提高其应用的经济效益。
关键词:变压器;优化设计变压器作为电力网络中变电、输电、配电的重要设备,其综合性能、经济成本、节能环保等直接关系着电力系统的经济效益和社会效益。
目前,随着电力工业技术的不断发展,变压器设计水平、制造工艺有了很大幅度的提高,但从总体水平来看,与发达国家还存在着一定的差距,特别是在变压器的设计方面,还不能满足高性能、低成本、少能耗等要求,因此,有必要对变压器优化设计进行研究,提高变压器设计水平,保证电力系统的安全、稳定、持续运行。
变压器优化设计是在保证产品综合性能的基础上,参考相关国际标准和国内规范,结合用户特殊需求,通过变压器设计基本方法得出最优的变压器产品,实现经济效益和社会效益双赢的目标。
目前,按冷却方式可将变压器分为干式变压器和油浸式变压器两种,虽然干式变压器以诸多优点得到了快速推广和应用,但还无法完全取代油浸式变压器,特别是在农网中,油浸式变压器还占据着很大比例,因此,文章主要对油浸式变压器的优化设计进行分析,以便产生最广泛的实践指导意义,以促进油浸式变压器在电力系统中整体效益的最大化。
特别是随着城市化进程的加快,变压器主要材料铜和硅钢片价格不断上涨,基于经济效益考虑,急需从设计方面加以优化,这也是变压器结构优化设计的主要出发点,在各方面性能达到规范要求和用户需求的基础上,实现变压器节能节材目标。
文章主要对变压器铁心柱截面、铁心柱型式和铁轭结构的优化设计进行分析,同时对变压器绕组方面的材耗和总耗降低措施进行初步探讨,对变压器综合设计水平的提高具有一定的借鉴价值。
毕业设计(论文)任务书SCB-1000/35干式变压器设计及优化摘要随着国民经济的蓬勃发展,对防火型电气设备的需求大量增加。
为了适应这一形势发展的需要,我国的变压器科研单位和生产厂家近年来大力开发干式电力变压器,促进了干式电力变压器的长足发展。
在开发干式电力变压器的过程中,可通过合理的设计,使变压器的性能在符合国标规定的同时,又能实现生产的经济性。
因此,本文以干式变压器的结构设计和优化为课题,进行深入的学习和探讨。
本文首先介绍干式变压器的发展概况及结构设计的基础知识,继而概述了树脂浇注绝缘干式变压器的技术规范及结构特点。
对于生产实际中可能遇到的技术问题,通过查阅文献,参照国家标准,进而总结前人观点和获取解决方案。
在此基础上,本文以SCB-1000/35干式变压器为例,介绍了树脂浇注干式变压器如何进行材料的选定,以及设计中的详细计算过程。
文中包括对变压器铁心、绕组、绝缘、损耗和短路阻抗的计算和选取,以及对设计方案的温升和端部电场进行检验分析。
最后,在设计的符合国标规定的方案中,选取最优方案,使设计的干式变压器具有经济性,设计结果得到优化。
关键词:干式变压器;结构设计;优化;SCB-1000/35Design and Optimization of SCB-1000/35Dry-type TransformerAbstractWith the development of national economy, the fire-resistant type electrical apparatus have a substantial increase in demand. In order to adapt to the needs of the development of the situation, our country's power research institutes and manufacturers vigorously develop dry-type power transformer in recent years, and promote the development of dry-type power transformer rapidly.In the development of dry type power transformer in the process, through the reasonable design, the transformer performance not only be in line with national standard, but also can achieve production economy. Therefore, this paper for structure design and Optimization of dry type transformer will be the subject, and we’ll focus on the in-depth study and discussion about dry-type transformers.This article first describes the development survey and the basics of structural design of dry-type transformers, then outlining the technical specifications of cast-resin insulated dry-type transformers and structural features. For technical problems that you may encounter in production, through literature review and according to national standard, get summary of the predecessors views and solutions.On this basis, this article takes a case of SCB-1000/35 dry-type transformers, giving descriptions of cast-resin dry-type transformers about how to select materials, as well as the detailed calculation in the design process. Thisinsulation, wear and short circuit impedance, and analysis of temperature rise in transformer and test of electric field.At last, design in the program should comply with the requirements of national standard. We select the optimal plan. The design of dry-type transformer met the production economy is optimized.Key word: Dry-type transformer; Structure design;Optimization;SCB-1000/35目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 干式变压器发展概况 (1)1.2 干式变压器分类 (2)1.2.1 浸渍空气绝缘干式变压器 (2)1.2.2 环氧树脂浇注绝缘干式变压器 (3)1.2.3 绕包绝缘干式电力变压器 (4)1.2.4 复合式绝缘干式电力变压器 (4)1.3 干式变压器结构 (5)1.3.1 干式变压器铁心 (5)1.3.2 干式变压器绕组 (6)1.4 本论文选题目的和意义 (8)第2章树脂浇注绝缘干式变压器设计 (9)2.1 电力变压器设计一般步骤 (9)2.2 设计技术条件规定 (9)2.3 设计基础 (10)2.3.1 铁心材料选择 (10)2.3.2 绕组材料选择 (10)2.3.3 绝缘材料选择 (11)2.4 具体结构设计方法 (11)2.5 计算过程 (20)2.5.1 方案1(详细计算) (21)2.5.2 方案2 (30)2.5.3 方案3 (31)2.5.4 方案4 (32)2.5.5 方案5 (33)2.6 最佳方案选择 (34)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A外文文献 (41)附录B 外文文献翻译 (53)第1章绪论1.1 干式变压器发展概况干式变压器(Dry-type Transformer)在GB6450标准中被定义为铁心和绕组不浸在绝缘液体中的变压器。
干式与油浸式变压器优化设计探索的相关论文摘要:目前,在整个电力设施中,变压器发挥着重要作用。
近年来,随着低碳生态环保要求的逐渐增强,在变压器设备的生产研发中,能源消耗和电力设备运转的安全稳定性能,正日益成为需要考虑的重要因素,干式和油浸式变压器的应用空间也变得越来越广泛,这就给这两种类型变压设备的设计提出了新的更高的要求。
本文结合干式和油浸式变压器的结构特点和程序要求,对在设计中应当把握的关键技术环节进行了分析和阐述。
关键词:变压器设备;干式;油浸式;优化设计随着经济社会发展速度的不断加快,电力行业也得到了蓬勃的兴起,供电能力和装机容量都得到了不断的增强,这就给变压器的生产研发使用提供了广阔的发展空间,需求数量也在持续地加强。
特别是近年来城市化建设进程的不断加快,很多大型房屋建筑物的施工建设数量与日俱增,一定程度上也带动了电气工程的明显增多。
为了确保电气工程和建设项目投入使用的安全性和稳定性,很多变压器生产厂家都开始增加了干式和油浸式变压设备的研发设计,并且日益在电气设施中广泛地应用。
但是干式和油浸式变压器各有优缺点,干式变压器在检修养护上非常简便,防火性能也非常好,使用起来非常安全,但是油浸式变压器,与传统的干式变压器相比,空载和负载的能源消耗上具有明显的优势,在农村电网系统中,更是得到了较高的应用,唯一美中不足的是绝缘油料易于燃烧,同时也不利于低碳环保要求。
因此,在研发设计的时候,就要充分考虑到二者的缺陷问题,及时采取有效的措施,加强技术改进。
笔者试就干式和油浸式变压器的优化设计,进行粗浅的研究探讨。
1干式变压器和油浸式变压器的基本特征及优劣分析1.1干式变压器的基本特征和优缺点分析干式变压器通常具有无油、防潮、隔热、阻尘的特点,部分区域放电量不是很高,又不宜燃烧,具有良好的防火优势,有效地防范了火灾隐患,降低了火灾防范和处置的资金投入支出,并且这种干式变压器不存在漏油的现象,无需经常对其进行检修维护,也降低了经常性检查处理的人力投入,另外,这种干式变压器在房屋建筑物中配备,在作业施工的时候,采用的是无吊芯方式,不必占用太大的空间,还节省了工程造价支出,目前在很多人防下室以及多层、高层等耐火需求比较严格的大型房屋建筑工程的电气设施中使用的非常普遍。
干式变压器的研究综述余婵摘要:随着城市建设的快速发展,高层建筑、地下建筑不断增多,供电负荷也在不断地增长,干式变压器的发展得到人们的重视。
本文针对目前在电力系统中使用日益广泛的干式变压器的发展历程做了简要的介绍,分点论述了干式变压器的优点及有待进一步发展的不足之处,并将之与传统的油浸式变压器做了比较分析,最后就当下社会经济背景下对干式变压器在未来的发展做了几点预期。
关键词:供电负荷;干式变压器;油浸式变压器1、干式变压器的发展历程变压器出现在19世纪中晚期,当时制作的变压器都是干式变压器,但制作出来的产品电压等级低,容量小。
随着高绝缘强度和高导热能力变压器油的出现,以及变电站供电半径的增大和长距离输电的需求,高电压等级、大容量的油浸式变压器成为了变压器的主要发展方向。
第二次世界大战之后,城市经济快速发展,油浸式变压器易燃易爆、安全环保性能差的特点限制了其在负荷中心的应用,干式变压器技术又得以重新发展。
国内干式变压器出现在20世纪50年代,沈阳第二变压器厂是国内早期生产浸渍型干式变压器的厂家之一,其结构为非包封式绝缘带缠包铜导线绕制的B级非包封型式,目前这种型式已经很少采用。
20世纪80年代末期,顺德特种变压器厂、北京变压器厂和山东金乡变压器厂开始从德国引进先进的薄绝缘树脂浇注干式变压器技术,该产品成为了我国目前干式变压器市场的主流产品。
随着现代化建设的发展,国民经济飞速提升,我国已成为了全球最大的电气设备生产和消费国,涌现出众多如顺特电气、金盘电气等优质干式变压器生产厂家,这些厂家生产的产品的技术水平也达到国际先进水平。
但是,我国在某些材料的研究深度较国际化工巨头如杜邦、亨斯迈等仍存在一定差距,如环氧树脂和芳纶纸的改性拓展、耐热性、老化寿命、特殊环境应用等方面仍有较大的改进空间。
2、干式变压器的特点2.1干式变压器的定义根据国家标准(GB6450-86),干式变压器是指铁心和绕组不浸在绝缘液体中的变压器。
新型配电变压器设计与优化一、引言配电变压器作为电力系统中不可或缺的传统电力设备之一,在电力系统中有着非常重要的作用。
近年来,随着社会经济的快速发展和电力行业技术的迅猛进步,新型配电变压器因其所具有的优点,受到了越来越广泛的关注和应用。
本文将从新型配电变压器的设计与优化方面进行阐述,并结合实际案例进行分析。
二、新型配电变压器1、油浸式干式配电变压器油浸式干式配电变压器是一种结合了油浸式变压器和干式变压器的优点,同时避免了两者的缺点的一种新型变压器。
它是采用油浸式变压器的冷却方式,同时采用经特殊处理的材料使其绝缘性能达到干式变压器的水平。
2、无铁心配电变压器无铁心配电变压器是应用磁耦合技术制成,不像传统铁心变压器那样采用铁芯,而是将两个电感线圈直接绕在空气或其他非磁性材料中制成。
无铁心配电变压器功率密度高、噪音小、重量轻、体积小、效率高等优点突出。
三、新型配电变压器设计1、合理选用变压器的型号变压器的型号一定要根据实际用途、负荷类型和工作环境进行选择。
在选择变压器时,需要考虑到其经济性和可靠性,保证变压器的使用寿命和安全运行。
2、合理设计变压器的参数在设计变压器的参数时,需要根据实际负载情况选择合理的参数。
包括额定电压、额定电流、短路阻抗等参数。
这些参数的合理设计将有助于提高变压器的效率和稳定性,保障变压器的正常运行。
3、优化变压器的结构和材料优化变压器的结构和材料可以使其更加稳定、耐用和高效。
例如,在油浸式变压器中采用优质的绕组和绝缘材料可以提高绕组的密度和质量,从而增加变压器在电力传输中的效率和稳定性。
四、新型配电变压器优化1、提高变压器效率提高变压器的效率是优化变压器的关键。
可以采用多种方法来实现,例如优化损耗分配和改进绕组连接方式,利用高效的绝缘材料等。
这些优化方法可以有效地提高变压器的效率,减少能源损失。
2、减小变压器的体积和重量减小变压器的体积和重量同样是优化变压器的重要目标。
可以通过优化变压器的结构设计、材料选用和工艺流程等方法来实现。
干式变压器优化设计论文干式变压器优化设计论文所谓的电力变压器,指的是通过将交流电源输入后,依据一定技术,将其数值变高或变低,在任何电能整合配送的场合,变压器显然都有着重大的应用。
截止21世纪初,我国的发电量就已跃居世界第二位,而通过变压器产生的电量总数也早已经超过了200亿kVh。
因此,随着世界人口的不断膨胀,随着人们生活水平提高,对用电量的不断增进,随着更高更为科技感的建筑的不断落成,我们更加需要一种性能优的变压器。
这其中抗燃性的干式变压器是一个不错的选择。
1当前行业背景介绍事实上,现阶段,在变压器行业内,国际市场上的竞争压力是异常惨烈的,众多国际厂商为了加大自己产品的市场占有率,都会加大投资来提高产品的质量,而这些投资涉及设计、性能、售后等众多方面的技术改革工作。
因此,通过当前的计算机技术,达到优化变压器设计的课题是当前电工行业重点发展的方向,相当多的单位已经开始大刀阔斧的自行投资研究,也正是计算机飞速发展,才为我们对变压器设计的优化工作提供更加便利的软件和硬件环境。
2干式变压器设计理论概述2.1什么是干式变压器的设计从理论上来看,其实干式变压器与传统变压器工作原理相同,其基本的结构也十分的类似,这是因为它们主体部件铁心采用的是相同的材料,事实上其实也就只有在绝缘材料、冷却介质材料的选择上,二者存在不同。
因此我们可以看到,其实干式变压器与传统油浸式变压器在如何进行优化设计的方面区别不大,唯一重大的不同体现在实际性能上,这是因为在计算的时候需要使用不一样的方法。
2.2整体设计的原则整体来看,有关干式变压器的设计体现出以下特性与原则,那就是:多变量、非线性以及多目标混合性等问题。
在一个最优化的数学理论中,多变性规划问题虽然存有理论上的解法,但实际上它们大都要求存有着变量保持着连续,这样一来,其实这就变成了变压器优化问的一个最为苛刻的限制条件。
也导致了这些方法不论如何也就仅仅只能寻求到局部的相对优化,始终不可能达到一种全局的最优化。
数据库技术在干式变压器优化设计中的研究应用Research and Application of Database Technology in Dry-type Transformer Optimization Design王田1,侯仰风1,马冲1,张珊珊1,梁晓平2(1.山东科技大学电气与自动化工程学院,山东青岛266590;2.国网山东省电力公司潍坊供电公司,山东潍坊261000)Wang Tian 1,Hou Yang-feng 1,Ma Chong 1,Zhang Shan-shan 1,Liang Xiao-ping 2(1.College of the Elec-trical Engineering and Automation,Shandong University of Science and Technology,Shandong Qingdao 266590;2.Shandong Province State Grid Weifang power supply company,Shandong weifang 261000)摘要:针对传统干式变压器优化设计中存在的通用性不强、集成度较差等问题,设计并引入了数据库技术。
该文介绍了数据库的概念以及数据库在干式变压器设计中的重要性。
阐述了数据库设计的过程,详细介绍了利用Visual Basic 对数据库进行访问及调用的方法,并给出了数据库在变压器设计中的程序调用实例。
实践证明数据库的引入缩短了设计周期,提高了设计效率。
关键词:数据库;VB;干式变压器中图分类号:TM402文献标识码:B文章编号:1003-0107(2017)05-0066-05Abstract:In the traditional optimal design of dry-type transformer,these problem that the generosity is not s-trong and the integration is poor have been there.Aiming at these problem,database technology is designed and introduced.This paper introduces the concept of database and the importance of database in the design of dry-type transformer.This paper elaborates the design process of database,and the methods of having to access and call the database,and presents the actual example of calling program in the optimal design of tr-ansformer.Practice shows that the introduction of the database to shorten the design cycle,improve the des-ign efficiency.Key words:Database;VB;Dry-type transformer CLC number:TM402Document code:BArticle ID :1003-0107(2017)05-0066-05作者简介:王田(1993-),女,硕士研究生,研究方向为电力系统自动化,Email:2512367554@;侯仰风(1990-),男,硕士研究生,研究方向为电力系统自动化;马冲(1990-),男,硕士研究生,研究方向为电力系统自动化;张珊珊(1993-),女,硕士研究生,研究方向为电力系统自动化;梁晓平(1988-),男,国网山东省电力公司潍坊供电公司。
干式变压器优化设计研究
作者:刘利艳
来源:《中国新技术新产品》2015年第24期
摘要:众所周知,目前干式变压器正处在一个行业竞争急速扩张的非常时期,尽管如此,我国国内的相当部分干式变压器的设计生产公司依然还保存着人工手工智能的低级阶段,这种制作带来的直接后果就是在设计成果上的高成本,并且无法保证所做出的方案是最为合适的。
据此,本文特意针对干式变压器的特点进行了整理概括,并据此整合出了一套对其进行优化设计的方案。
关键词:干式变压器;优化设计;预期效果
中图分类号:TM461 文献标识码:A
所谓的电力变压器,指的是通过将交流电源输入后,依据一定技术,将其数值变高或变低,在任何电能整合配送的场合,变压器显然都有着重大的应用。
截止21世纪初,我国的发电量就已跃居世界第二位,而通过变压器产生的电量总数也早已经超过了200亿kVh。
因此,随着世界人口的不断膨胀,随着人们生活水平提高,对用电量的不断增进,随着更高更为科技感的建筑的不断落成,我们更加需要一种性能优的变压器。
这其中抗燃性的干式变压器是一个不错的选择。
1 当前行业背景介绍
事实上,现阶段,在变压器行业内,国际市场上的竞争压力是异常惨烈的,众多国际厂商为了加大自己产品的市场占有率,都会加大投资来提高产品的质量,而这些投资涉及设计、性能、售后等众多方面的技术改革工作。
因此,通过当前的计算机技术,达到优化变压器设计的课题是当前电工行业重点发展的方向,相当多的单位已经开始大刀阔斧的自行投资研究,也正是计算机飞速发展,才为我们对变压器设计的优化工作提供更加便利的软件和硬件环境。
2 干式变压器设计理论概述
2.1 什么是干式变压器的设计
从理论上来看,其实干式变压器与传统变压器工作原理相同,其基本的结构也十分的类似,这是因为它们主体部件铁心采用的是相同的材料,事实上其实也就只有在绝缘材料、冷却介质材料的选择上,二者存在不同。
因此我们可以看到,其实干式变压器与传统油浸式变压器在如何进行优化设计的方面区别不大,唯一重大的不同体现在实际性能上,这是因为在计算的时候需要使用不一样的方法。
2.2 整体设计的原则
整体来看,有关干式变压器的设计体现出以下特性与原则,那就是:多变量、非线性以及多目标混合性等问题。
在一个最优化的数学理论中,多变性规划问题虽然存有理论上的解法,但实际上它们大都要求存有着变量保持着连续,这样一来,其实这就变成了变压器优化问的一个最为苛刻的限制条件。
也导致了这些方法不论如何也就仅仅只能寻求到局部的相对优化,始终不可能达到一种全局的最优化。
3 优化设计要点概括
3.1 关于铁心
首先来看,对于变压器设计而言,铁心柱直径这一系数是其最基本的参考,这是考虑到铁心的一旦确认数值之后,也就相应去确定了其绕组的内径的数值,以及确定了原、副绕组的匝数的数值,也就是说整个变压器的主体性能就已经被确认了(包含尺寸)。
另一方面,它的数值还直接关系到变压器另一个重要的材料消耗数值——即铜铁比,这也是对于一个变压器优化而言至关重要的考量因素。
事实上,如何选择一种合适的铁心直径,是有法可依的,大多数情形我们都可以按照书中所述的方法:如按照容量、短路阻抗、损耗值等。
再者,考虑到普通变压器的铁心是以薄硅钢片迭成的多级圆内矩形截面,所以如果这个截面的级数越来越多的失手,那么事实上它的就会越来越接近圆面积,我们基本会把多级矩形的几何截面积与圆面积之比视作这个铁心的一个空间填充系数,而这个系数才是我们在设计铁心时要优先认真考量的。
3.2 关于电压比较核
其次,根据干式变压器需要并联运行的情形,我们必须对并联运行的仪器之间的电压比较核做出非常严格的要求。
正是出于这样的考量,我们在设计时就必须对计算出的高低压绕组匝数进行严格的核定,以确定电压比较核是否超标。
在设计者,为了防止出现制造或者试验存有偏差而发生的危险,我们在设计整体的计算时,要将预设的电压比容许偏差数值缩小至一半,以保证一定的空间。
3.3 关于绝缘材料
再次,对于某些种类的干式变压器如F级干式变压器来说,因其平均的温升相比普通型号的或高出两成左右,因此在设计这种款型的时候,可以将电流的密度设定较高数值,以达到缩小变压器的基本尺寸的目的。
当然,它也可以适用在温升较高的情形,但是现在伴随着NOMEX纸的广泛应用,事实上对于干式变压器的绝缘技术来说,我们已经取得了相当的进步。
3.4 关于玻璃丝带
最后,大体介绍以下玻璃丝带,由于这种材质的工艺上的先进,使其拥有着卓越的化学、机械、以及物理性能。
现阶段已经非常广泛地适用于各类电气设备之中了。
同理将其应用到干
式变压器之中后,可以达到使电场分布更为均匀的预期效果,这样就可以缩小我们需要的绝缘尺寸大小,就避免了一直以来电场的过分集中的缺点,最终大大提高了变压器运行的可靠性。
4 软件方面的优化
必须看到的是,这五年来有关干式变压器的优化设计,已经得到了一定的重视,与之相配套的软件开发同时也得到了很大程度的发展。
事实上,虽然事实上现阶段的众多变压器优化软件已经面世,可问题在于它们的基本推广并不到位,直接导致相当多产品无法发挥出其应有的功能。
经过调查研究显示,设计软件在我国变压器设计应用方面的数量绝对不容乐观,截至2012年,连变压器生产企业通过设计软件来进行操作的企业数量还不到一半,在这些并没有采用的企业之中,部分企业表示听说过这类设计软件,但并不是很清楚自己到底应不应该使用,部分企业甚至都不知道原来变压器设计还可以通过这样的软件来完成操作。
不得不承认,在我国,传统老化的设计方法还在变压器设计领域占据着主导的地位,这其中能够折射出我国这一领域的整体水平问题。
据此,我们必须对变压器的相关的软件系统进行充分的认识。
结语
综上所述,出于对干式变压器优良品质的综合考量,在当前干式变压器拥有这光明市场前景的情况下,我们必须提高国内产品的国际生存能力,但是我们也要认识到,目前我国绝大大工厂的设计水平依然停留较低级的水平之中,这是我们亟需解决的问题。
参考文献
[1]廖瑞金.基于集对分析和证据理论融合的变压器内绝缘状态评估方法[J].高电压技术,2014(02).
[2]郑含博.基于部件划分和熵权的变压器绝缘状态评估策略(英文)[J].高电压技术,2013(08).。