干式变压器优化设计分析.docx

摘要
摘要
由于干式变压器在各方面的优良性能,以及特种场合下对干式变压器的应用需求,当前干式变压器在我国市场空间广阔:由于国内干式变压器厂家的生产能力不断提高,当前千式变压器的市场竞争激烈。但是目前国内许多干式变压器生产厂家仍然停留在手工设计计算阶段,设计的效率低、周期长、人工成本商,而且难以保证设计出的方案最优。为此本文研究了干式变压器的优化设计问题,并开发出了一套干式变压器优化设计软件系统。
在总结干式变压器手工设计方法的基础上,借鉴变压器的通用优化设计模型,结合干式变压器的特点,建立了干式变压器的优化设计模型,并采用循环遍历法进行优化设计;针对循环遍历法关键的减少搜索空间的问题,在分析优化设计流程的基础上,选用合适的循环变量并采用静态确定变量边界和动态确定变量边界相结合的方法予以解决;在此基础上建立了干式变压器的软件优化设计流程。
变压器的温升决定了变压器能否安全运行、能否保证预期寿命。在分析变压器各个散热面特点的基础上,推导了干式变压器平均温升的计算公式:针对原有计算模型中线圈平均温升设计值比实际测量值偏高的问题,从变压器额定工作温度较高影响散热效果的角度分析了原因,修正了平均温升的计算公式:低压线圈是决定温升的主要方面,为了使低压线圈辐向各个部分温度分布均匀,研究了低压线圈各个部分表面平均温升、热点温升的计算方法。
使用面向对象的方法分析了干式变压器,使用UML语言描述了干式变压器优化设计软件系统。通过需求分析,定义了变压器的实体类和软件系统的界面类,分析了系统的用例,建立了各个用例的顺序图,确定了系统的静态结构模型和动态行为模型。在此基础上选用c++程序设计语言并遵循人机界面友好的原则实现了该系统。为了提高设计效率、减少计算时间,使用C++的标准模板库管理优化设计过程中的数据。
使用该优化设计软件不但能够对干式变压器进行优化设计,而且能进行校核计算,还能够对标准数据、变压器方案数据进行管理。给出了使用该软件进行优化设计的实例,并与手工计算值相比较,分析了这些实例达到优化的途径;给出了校核计算的实例,分析了校核计算和手工计算之间差异的来源。结果表明,该软件系统稳定可靠,达到了预期效果。
【关键字】干式变压器优化设计温升面向对象
东南大学硕士学位论文
Abstract
Dry-type transformers have advantages over Oil—immersed they have been widely used in recent ,the design level of most transformer manufacturers still remains low but the production ability keeps optimum design is important to improve efficiency,save
dry—type transformers’optimum design.
An optimum design model is established after the hand design method and dry—type transformers’
structure are studied The cycling-method is applied to plish the optimum how to reducing huge-searching area and decreasing lengthy-calculating time are to choose cycling variables are introduced,and methods of determining cycling variables’boundary statically and dynamically are provided by utilizing the reactance restriction the optimum design process is created based on the above.
The steady—state temperature rising of the dry·type transformer is traditional methods, calcularing results of high voltage and low voltage windings’tem