非晶態(tài)合金變壓器計算機輔助設(shè)計的研究.pdf

1、目前國家正在不斷進行電網(wǎng)建設(shè)和改造，配電變壓器由原先的S7系列，升級為S9系列，到目前的S11系列，主要都是圍繞降低配電變壓器的損耗進行的。變壓器從S7到S11的過程中主要依靠提高變壓器導(dǎo)電材料——銅導(dǎo)線和導(dǎo)磁材料——硅鋼片的用量來實現(xiàn)的，具有一定的社會效益，同時也有一定的局限性。尋求新型的導(dǎo)磁材料和新型的導(dǎo)電材料，生產(chǎn)出真正意義上的高效節(jié)能的變壓器一直是變壓器行業(yè)發(fā)展的不斷追求。非晶合金材料是一種新型節(jié)能材料，它具有良好的鐵磁性。非晶

2、合金態(tài)變壓器可使空載損耗降低80％，原材料生產(chǎn)能耗下降80％，這種變壓器使10千伏電纜深入負荷中心，減少線路損失，是重要的節(jié)電措施。 當(dāng)前我國非晶態(tài)合金變壓器市場空間廣闊，競爭激烈。但是目前國內(nèi)許多非晶態(tài)合金變壓器生產(chǎn)廠家仍然停留在手工設(shè)計計算階段，設(shè)計的效率低、周期長、人工成本高。非晶態(tài)合金變壓器原材料的上漲，也加大了廠家的制作成本。以研究、開發(fā)實用性非晶態(tài)合金變壓器CAD系統(tǒng)為目的，本文對該集成軟件的系統(tǒng)分析及相應(yīng)的實現(xiàn)技術(shù)

3、進行了詳細的研究。 首先，在總結(jié)非晶態(tài)合金變壓器手工設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，借鑒變壓器的通用優(yōu)化設(shè)計模型，結(jié)合非晶態(tài)合金變壓器的特點，建立了非晶態(tài)合金變壓器的優(yōu)化設(shè)計模型。以鐵芯個數(shù)和片寬、內(nèi)線圈匝數(shù)、磁通密度、油道、相間距離、外線圈電流密度、內(nèi)線圈電流密度為變量，采用改進遺傳算法對其進行非晶態(tài)合金變壓器單機優(yōu)化設(shè)計。該算法將模擬退火思想引入到遺傳算法的選擇機制中，解決了傳統(tǒng)遺傳算法過早收斂的問題。其與傳統(tǒng)遺傳算法優(yōu)化結(jié)果對比表明：新

4、的算法收斂性較好，優(yōu)化效果較明顯，算法是成功的。并根據(jù)序貫分解法的基本思想，通過“共同變量”和“非共同變量”將系列中兼容的各規(guī)格變壓器聯(lián)系起來，得到系列變壓器優(yōu)化設(shè)計的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型，然后使用改進后的遺傳算法對非晶態(tài)合金變壓器中套用同一個機座的系列優(yōu)化問題進行了探討，并在此基礎(chǔ)上建立了非晶態(tài)合金變壓器系列優(yōu)化的軟件優(yōu)化設(shè)計流程。 其次，在軟件設(shè)計方面選用C++程序設(shè)計語言，采用VisualBasic進行界面編寫，且運用Active

5、X技術(shù)實現(xiàn)了VB與AutoCAD軟件的連接。該設(shè)計不但能夠?qū)Ω墒阶儔浩鬟M行優(yōu)化設(shè)計，并且添加了CAD制圖功能。本文對數(shù)據(jù)庫支撐的干式變壓器CAD系統(tǒng)進行了系統(tǒng)設(shè)計和研究，詳細探討了該集成軟件的實現(xiàn)技術(shù)。 最后，在各項性能指標(biāo)都滿足國家標(biāo)準要求的情況下，以SBH15-M-200/10型號和SBH15-M-800/10型號的非晶態(tài)合金變壓器為例進行單機優(yōu)化，變壓器有效成本分別降低了8.12％和7.65％：以系列號SH15-M-100