油浸式变压器自动优化计算程序简介2011.doc

油浸式变压器自动优化程序简介一、引言随着国家能源资源日趋紧张，铜铁比价格涨跌频繁，全国所有变压器企业无不为变压器成本头痛，所有的设计工程师们也无不为整天的变压器计算出图而头痛。如变压器设计技术并不完善,就存在着设计成本高、设计周期长等缺陷。因此,我们研究并开发了油浸式变压器自动优化设计软件。它包括电磁优化设计和参数化绘图两大部分。二、电磁优化电磁优化设计是第一步。根据相关参数，利用变压器电磁优化程序得到备选的优化设计方案。 1、采用循环遍历法控制优化设计变量的循环计算,运用VB语言进行电磁优化模块程序的设计,通过约束条件筛选出合理的优化设计方案。 2、采用反应迅速、开发简捷的Visual Basic语言进行基于参数化绘图模块的设计。运用ActiveX技术实现Visual Basic与AutoCAD的结合,达到在Visual Basic环境中完成AutoCAD标准图形绘制的目的。通过其程序的调用和相关合理方案数据库,实现了电磁优化模块与参数化绘图模块的有效连接。 3、采用关系型Access数据库存储和管理优化设计系统中的大量变压器性能参数、材料参数等,方便不同模块对数据库参数的访问、调用和存储。 三、程序流程1、本设计程序使用Visual Basic编写，采用循环遍数法。选择合理的跳出运行出口，节省运行时间。2、从满足性能参数（PO，PK，UK，温升等）约束条件出发，选定的铁心尺寸范围内从设定的最高磁密、最高电密开始计算，无解时逐渐降低磁密和电密进行循环计算。3、循环变量：铁心尺寸（或直径）、磁密、电抗高度系数、高压层数、低压层数、最高高压电密、最高低压电密。4、以铁心截面和低压匝数实现。5、满足阻抗UK要求，输入电抗高度系数，由程序估算绕组高度。电密以导线截面实现，在绕组高度和设定的层数下导线的宽度也就确定。然后以最小的导线厚度为起点开始运算， 每一次循环增加一级导线厚度，直到有解时跳出这一次循 环。高、低压导线均如此，要求每一种导线的组合都不放过。6、在循环运算过程中要显示可行解的信息。使设计者了解循环变量范围选取是否合适。7、运算无解时显示计算到什么阶段，便于设计者调整输入数据。8、优化设计后有人工调整功能，便宜更好的满足性能参数和要求。9、设计结果输出有一份详细的计算单，作为技术文件保存。10、本程序加了手工微调功能祥细界面，切认无误后可自动生成全套图纸。五、优化设计构成及流程图框NoYesYesNoNoNoYes输入数据结束绘制图纸保存计算单保存方案人工调整选择方案显示十个最优方案比较排队材料成本计算PO判断温升判断PK判断UK判断绕组计算低压线宽循环铁心尺寸循环磁密循环下一个循环电抗高度循环Yes高压线宽循环高压线厚循环低压线厚循环六、具体设计1、主界面选择2、参数输入3、自动循环4、自动循环结果5、选择最低成本方案或手工调整自动出图6、生成计算单7、产品试验表为用优化计算的S11-M-1000kVA/10kV变压器产品性能参数计算和试验对比。计算值和实测值接近，误差很小。短路阻抗Uk/%空载损耗Po/W负载损耗Pk/ W协议标准4.5116610300计算值4.54115010900试验值4.57117211161七、结束语该优化软件经用户实际使用,在各项性能符合国家标准的基础上,能有效降低5%-10%的原材料设计成本,同时将设计周期由几天缩短到几分钟或几秒钟。并可保存计算单导入手工微调出图程序中，这样不仅可以节约设计人员的工作量的时间，提高工作效率，同时在招投标成品设计时，也可以很快地得出报价的参考数据，争取商业先机。变压器优化软件将成为变压器行业先进制造技术的重要组成部分,也是提