錢虹凌，王福成

(山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院，山西大同037003)

近年來，開發(fā)面向?qū)ο蟮腃AD優(yōu)化集成系統(tǒng)是變壓器產(chǎn)品CAD技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)[1-3]，本文針對(duì)10kV油浸電力變壓器CAD設(shè)計(jì)時(shí)，電磁計(jì)算是變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算的核心部分[4-7]，其中，繞組線匝排列與導(dǎo)線尺寸選擇又是變壓器電磁計(jì)算的核心。通常在選好鐵心直徑后，首先計(jì)算低壓匝數(shù)，然后計(jì)算高壓線圈匝數(shù)，當(dāng)線圈匝數(shù)確定后，便可進(jìn)行繞組線匝排列與導(dǎo)線尺寸選擇。然而通常在排線時(shí)，面臨如下實(shí)際要求：

(1)高壓繞組分區(qū)排線。分接段單獨(dú)選取繞組型式、排列線匝，根據(jù)分接段繞組型式的不同考慮預(yù)留匝數(shù)(采用糾結(jié)式時(shí))，加強(qiáng)區(qū)(繞組首端和末端加入墊條)排線時(shí)考慮預(yù)留匝數(shù)；

(2)高壓繞組分區(qū)選線規(guī)。分接段單獨(dú)選線規(guī)，選擇和非分接段不同的線規(guī)種類、導(dǎo)線寬和厚，并且分接段的電密要大于基本段的電密，幅向尺寸要小于基本段的幅向尺寸；

(3)高壓繞組加強(qiáng)區(qū)幅向增加墊條厚度。加強(qiáng)區(qū)增加墊條后的幅向尺寸須小于正常區(qū)的幅向尺寸。

1 排線方法

高壓繞組分區(qū)時(shí)的線餅如圖1所示。

(1)首先考慮高壓繞組分區(qū)排線，與以往排線的不同是考慮了分接段單獨(dú)排線，以及由于分接段線圈型式采用糾結(jié)式要考慮的預(yù)留匝數(shù)，和兩個(gè)加強(qiáng)區(qū)增加墊條的厚度后要考慮的預(yù)留匝數(shù)，具體流程圖如圖2所示。

圖1 高壓繞組分區(qū)線餅圖

圖2 高壓繞組分區(qū)排線流程圖

(2)高壓繞組分區(qū)自動(dòng)排線結(jié)束后，考慮分區(qū)自動(dòng)選線規(guī)，具體選線規(guī)方法采用迭代算法，計(jì)算流程如圖3所示。

圖3 高壓繞組分區(qū)自動(dòng)選線規(guī)流程圖

考慮使用迭代算法，多次運(yùn)算選線規(guī)程序，選線的結(jié)果均滿足實(shí)際要求。選線得到的幾組數(shù)據(jù)如表1所示(基本段線圈型式均為連續(xù)式)。

(3)高壓繞組分區(qū)自動(dòng)排線和分區(qū)自動(dòng)選線規(guī)結(jié)束后，由于高壓繞組加強(qiáng)區(qū)增加墊條厚度，須計(jì)算加強(qiáng)區(qū)幅向尺寸是否超出正常區(qū)就，如果超出需要調(diào)整加強(qiáng)區(qū)的預(yù)留匝數(shù)，重新分區(qū)排線和分區(qū)選線，具體流程如圖4所示。

(4)調(diào)整高壓繞組加強(qiáng)區(qū)預(yù)留匝數(shù)完畢，計(jì)算短路阻抗。由于分接段單獨(dú)排線和選線規(guī)，短路阻抗與范圍相差較大，需要調(diào)整短路阻抗。根據(jù)偏差的方向，向上或向下調(diào)整線圈預(yù)估高度，高壓繞組需要重新給兩個(gè)加強(qiáng)區(qū)的預(yù)留匝數(shù)賦值，重新分區(qū)排線和分區(qū)選線規(guī)，計(jì)算線圈尺寸，調(diào)整加強(qiáng)區(qū)預(yù)留匝數(shù)，具體的流程圖如圖5所示。

圖4 調(diào)整高壓繞組加強(qiáng)區(qū)預(yù)留匝數(shù)流程圖

圖5 調(diào)整短路阻抗流程圖

2 結(jié)語

開發(fā)10 kV油浸電力變壓器CAD優(yōu)化集成系統(tǒng)進(jìn)行變壓器設(shè)計(jì)時(shí)[8]，面臨高壓帶分接段和墊條實(shí)際情況，采用特殊方法進(jìn)行排線設(shè)計(jì)，結(jié)果證明了方法的合理性和有效性。

表1 高壓繞組分區(qū)自動(dòng)選線規(guī)結(jié)果

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