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变压器优化设计分析
设计变压器是变压器行业制造生产变压器的首要工作,目前国内外变压器制造行业均引进电子计算机科学技术对变压器设计环节进行精密计算和研究。变压器的设计环节较为复杂,包括了对变压器机械材料,空载损耗和负载损耗数值的确定以及电路绕组等各种材料及数值的设计。变压器进行优化设计是指在变压器原有数据及型号的基础上满足 标准规定的要求,对变压器制造环节进行高质量设计,以降低变压器制造的投入成本和提高变压器的性和可靠性来更好的满足客户的不同需求。
对变压器进行优化设计不仅可以保证变压器的性和可靠性,而且可以降低对制造变压器原材料消耗的减少以及提高变压器在实际工作中的工作效率。
变压器优化设计分析过程是一个变量较多,优化过程中需要满足的约束条件也较多的非常规性工程优化问题。一般的变压器设计过程采用手工计算设计方法,但随着计算机科学技术的发展和引进,变压器设计开始进入计算机设计研发阶段,利用计算机的计算分析能找出所有变量变动范围内的可行设计方案。
但随着计算机科学技术的发展以及对变压器要求的越来越高,变压器设计行业所需考虑的设计工艺和制造生产相关因素也更多。除了机械材料和相关数值的确定外,还应考虑变压器的综合制造加工成本、电磁设计以及可靠性的提高等问题。因此,应寻找合适的方法对变压器进行优化设计来满足变压器制造行业的不断发展提出的更高要求。
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。
1、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。2、高可靠性:提高产品质量和可靠性,将是人们的不懈追求。
(1)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。
3、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。
4、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。
5、多领域发展:从以配电变压器为主,向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展。其中,用于城市地铁及轨道交通的干式牵引变压器,电压有10、20和35kV三个等级,容量有800、2500和3300kVA,为减少谐波污染,从12脉波整流发展到24脉波整流;举世瞩目的长江三峡世界 的840000kW发电机的励磁变压器,已由顺特厂研制成功,并通过了 验收。
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