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中小型变压器先进的设计手段

  长期以来,在我国变压器厂家中,由于在结构设计方面缺乏先进的手段,各生产厂家只能沿用经过多年实践检验过的结构类型,对产品结构改进态度特别慎重,变压器结构型式多年不变,科技人员的创造思维被抑制。在科学技术飞速发展的今天,在产品竞争激烈的市场经济条件下,如果不能吸取最新科研成果,不断更新换代产品,企业将无生命力可言。
  要不断地改进产品结构,尽可能降低损耗,在保证高效率的前题下,生产出高质量的产品,就必须在新产品开发研制上下功夫。
  计算机在变压器行业应用中最早涉及的课题是电磁计算。经过多年的研究、开发,计算软件几乎已经覆盖了变压器设计计算的主要内容。“七五”和“八五”期间,沈阳变压器研究所受原机械工业部委托,组织部分科研院所、高等院校在变压器电、磁、力、热等优化计算方面开展课题攻关,取得了一系列成果。
  计算机软件方案筛选的目标是在满足性能的基础上,节省材料,降低成本。过去由于受理论和计算方法的限制,产品的可靠性问题未能很好地解决。比如产品的局放问题,承受短路能力问题,漏磁损耗问题,都不能有效地解决。随着电力工业向着“高电压、大电网”的方向发展,设备的安全可靠性成为用户选择产品的前题,因此优化计算的目标也应随之调整。由于影响产品质量的因素很多,有一些尚无定论,从不确定因素中寻找规律,正是研究工作的主攻方向。过去一些出现质量问题的产品也都是通过了技术性能计算的,这说明理论和方法还需进一步探索。
  国外在三相变压器计算方面工作开展得较早,软件也比较成熟。从我国80年代初引进的法国阿尔斯通的计算程序来看,在电尝磁尝温度尝短路电动力等方面都有较为完整的计算方法。日本日立公司在变压器计算方面,也开展得较早。他们最初是利用大型计算机来完成新产品设计,建立了许多基础数据库,并不断修改校正,从而不断提高计算的准确性和可靠性。进入90年代,随着微型计算机的的普及应用,大量的软件被陆续移植到微机平台上。计算的内容更加细化。
  国内变压器行业在计算软件方面发展不均衡,几家生产220kV以上变压器的厂家,有较强的科研能力,它们在这方面起步较早。在产品设计中,计算部分均是在计算机上完成的,根据不同产品的需要可以完成波过程、安匝平衡校验、漏磁分布等重要电磁指标和热尝受力场的计算。 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息
  对于大多数具备110kV及以下变压器生产能力的厂家来说,电算工作尚未普及,或者只能完成某些局部的计算。由于部分厂家科研能力有限,生产规模不足,即使开发出一些软件,也由于缺乏足够的产品来校验、修订程序,使得软件可靠性无法满足生产需要。
  市场竞争的加剧对制造厂的产品质量和交货周期提出了更高的要求。对行业内的大批中、小厂家来说,急需功能齐全、水平上乘的通用计算软件包,以开拓生产领域,增强适应市场的能力。对于规模较大的厂家来说,由于近年国营企业效益滑坡,科研经费相对投入不足,也需要选用新一代通用计算软件,使之继续保持行业内的优势。因此,尽快完成变压器通用计算软件包的开发工作已是当务之急。
  变压器行业在电磁计算软件开发方面起步比较早,许多理论和方法的研究也较为深入,经过大量的试验积累了丰富的经验和详实的数据。随着微机性能的提高,价格的下降,为通用计算软件的推广使用创造了条件。
  随着近年来对变压器技术的进一步深入研究,在总结前期软件开发应用经验的基础上,已具备了将新的科研成果融入变压器计算软件的开发中去的条件。
  2.2完善的工艺手段
  中小型变压器厂需要的主要工装设备有:
  铁心方面:硅钢片纵剪线、硅钢片横剪线、冲床
  线圈方面:中型绕线机(中心距1000mm,中心高800mm,载荷1t)、线圈压床、焊机、绕线铝模、线圈干燥设备
  绝缘方面:剪板机、圆剪机、普通剪床、瓦楞成型机、压毛刺机、热压机、带锯机
  油箱方面:型钢冷压板机、剪板机、滚板机、自动埋弧焊机、CO2气体保护焊机
  总装方面:10t起重机、真空干燥设备、滤油机
  生产非晶合金变压器另需:300kg永磁铁起吊、器身翻转台
  沈阳变压器研究所目前可提供的设备有:
  (1)汽相干燥设备
  内置或外置式蒸发器;蒸发功率200kW、300kW、400kW;计算机全自动控制,也可计算机、继电器两套控制系统并存,工控机、PLC任选;最新的技术,最好的配置,保证采用国内一流元件,关键部件采用进口产品;友好的操作界面,计算机可动态显示运行操作过程,可以自动记录过程和参数,记录的图像与曲线可以自动平移、压缩、放大;采用水分压测量装置,可对干燥终点进行可靠的判断;良好的售后服务。
  (2)变压器干燥及其它真空处理设备
  采用闭式连续除湿,铁心温度、水分压自动监控、自动气镇,保证了整个加热过程按“变压法”进行,保证对流传热的最佳效率。自动记录过程和工艺参数,模拟屏幕显示系统的运行状态。
  (3)全功能变压器油真空处理设备
  流量2000~12000L/h;加热温度60~80℃;极限真空度0.1Pa;工作真空度10Pa;总功率40~250kW。
  经过本设备处理后,油指标可达到:含水量≤5μL/L;介损≤0.2%;含气量≤0.1%;击穿电压≥50kV。
  (4)变压器线圈恒压干燥设备
  该设备可实现线圈干燥过程中轴向压力保持不变,可根据线圈大小调整轴向压力。采用该设备,可大大节省能源,提高生产效率和真空干燥质量,可有效地提高变压器抗突发短路能力。可与真空干燥炉同时设计和制造,可单独提供恒压干燥设备,也可只提供控制系统和液压系统。
  (5)干式变压器线圈可动绕线模
  提供各种规格的可动绕线模。即将投放市场的设备有:高压绕线机、变压器试验计算机控制系统、铁心自动绑扎机等。
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2013-07-29 09:30

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