电压互感器优化设计计算软件的研究与开发

电压互感器优化设计计算软件的研究与开发

赵靖英[1]2000年在《电压互感器优化设计计算软件的研究与开发》文中研究表明天威集团保定大型变压器公司与河北省电器研究所协作,进行“互感器集成CAD系统”的研究,本文选择了“110kV和220kV电压互感器优化设计计算软件的研究与开发”这一工程实际课题,具有重要的实用价值。 本论文简单介绍了电压互感器的原理,阐述了电压互感器的结构,确立了电压互感器的设计计算方法,并在优化设计中采用了工程化的优化方法——穷举法。在此之后,进行了电压互感器优化设计计算软件的开发。 电压互感器设计计算软件充分利用计算机工具和Visual C++语言,在Windows 95平台上进行了模块化设计。本设计软件不仅可进行基本设计计算,而且可进行优化设计计算。基本设计计算程序的运行与人工计算过程类似,仅可得到一种可行方案参数,而且这种可行方案参数也许并非最优结果;而优化设计计算程序不仅可获得在基本输入数据下的所有可行方案参数,而且通过多方案参数的比较,得到最优方案参数。优化设计计算程序的完成不仅完善了设计计算,而且弥补了人工计算的不足。 在软件的开发过程中,对软件的易用性也作了大量工作,使软件真正达到易学易用的目的。

王亚彬[2]2010年在《电磁式互感器优化设计系统的开发》文中认为电磁式互感器是电力系统中不可或缺的重要设备,是当今市场的主流产品。现代输变电工业的蓬勃发展,对电磁式互感器的性能提出了越来越高的要求。为了提高设计速度、完成优化设计、从而提高产品的可靠性和质量,进行电磁式互感器优化设计系统的开发已经引起了国内外的关注。本文以典型的电磁式电压互感器JDCF-110为研究对象,进行了电磁互感器优化设计系统的开发。在深入了解电磁式互感器结构的基础上,进行了电磁式互感器基本设计方法的研究,采用VC++语言开发了基本设计软件;提出了将遗传算法应用到电磁式互感器的优化设计中,建立了以成本为优化目标函数的数学模型,利用MATLAB平台完成了优化设计软件开发,实现了产品的基本设计和优化设计,达到了预期的目标。

赵靖英, 陆俭国, 王景芹[3]2002年在《电磁式电压互感器优化设计计算软件的开发》文中指出介绍了用Visual C++语言开发的电磁式电压互感器优化设计计算软件的总体设计结构及各模块实现的功能,并详细描述了优化数学模型和优化方法。

郭卉[4]2000年在《电流互感器优化设计计算软件的研究与开发》文中认为到目前为止,互感器作为输变电设备的重要组成部分,其设计和开发还始终停留在手工试算阶段,这种手工试算的方法已经越来越不能满足工业发展的需要。各互感器生产厂家迫切需要对产品进行计算机辅助设计。故而保定天威集团大型变压器公司与河北工业大学电器研究所协作,进行了“互感器集成CAD系统”这一软件的研究与开发,本论文主要负责“电流互感器优化设计计算软件的研究与开发”这一部分。 产品设计和产品优化设计的软件开发包括两部分:一部分为设计计算程序,其中包括电磁、动热稳定、重量等计算;另一部分为优化设计程序,主要是针对产品的成本和产品工艺进行了合理的优化,建立优化设计的数学模型和完成优化程序。 本论文在了解电流互感器原理和结构的基础上,结合工程实际确立了额定电压为110kV,电流等级为2×50/5(1)A~2×1000/5(1)A的电流互感器的设计计算方法并根据具体情况选择了合适的优化设计方法。此外,本论文还对额定电压为220kV,电流等级从2×300/5(1)A~2×2000/5(1)A的电流互感器优化设计计算软件做了简单介绍。 本软件充分利用计算机工具和Visual C++语言在Windows 95平台上实现了便捷的人机对话,该软件操作方便,输入和输出都非常直观,能实现准确迅速的设计计算功能和完美的优化功能。

康晓明[5]2006年在《电压互感器的有限元分析与优化设计》文中指出输变电设备是电力设备的重要组成部分,电站发出的强大电能只有通过输变电设备才能送到各个用户。电压互感器是电力系统中不可缺少的重要设备之一,电压互感器与测量仪表和计量装置配合,可以测量一次系统的电压;与继电保护和自动装置配合,可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。因此,分析和研究电压互感器具有必要性。目前,随着科学技术的不断发展,国内外互感器的制造质量和技术水平都有了很大发展。特别是近年来,国际上较大型的面向工程界的通用数值模拟软件的不断问世及被陆续应用,推动了互感器制造业的发展。软件功能“庞大”,且能够提高效率和经济效益,但是,由于软件本身具有一定的复杂性,学习和使用仍然处于探索阶段。本文主要研究内容如下:本文以单相三柱式电压互感器为研究对象,应用大型有限元分析软件对单相三柱式电压互感器的内部电磁部分进行了有限元的分析计算,给出了无涡流影响时的磁力线分布图,特别对电压互感器三种运行状态下的磁场进行了详细分析。本文同时对电压互感器涡流损耗进行了分析,建立了模型。本文还在前边分析基础上用有限元分析软件计算出了电压互感器开路电压误差、相位差和短路电流密度,并与传统手算方法所得的数据进行比较。本文结合有限元分析软件的优化设计模块,对绕组导线规格、铁心的结构尺寸等进行了优化设计。本文应用有限元分析法,借助有限元分析软件分析设计电压互感器得到了电力设备厂家的认可并准备进一步研究和实验。

高艳丰[6]2006年在《电压互感器电磁场有限元分析与优化设计技术的研究》文中进行了进一步梳理磁路是电磁式电压互感器的重要组成部分。在各种电磁装置的设计中,合理的选择磁路的结构和参数,直接影响其工作特性和技术经济指标。但是,由于磁路的非线性和存在着漏磁通,使磁路计算问题变得非常复杂和困难。从60年代开始,国外已率先应用电子计算机进行磁路计算和电磁装置的设计,应用这个现代化的设计工具,从根本上改变了磁路计算的被动局面。数字计算机的推广应用,必然伴随着先进的数值计算方法,这样可以摆脱传统的磁路计算方法,缩短磁路计算时间,提高计算的准确度,而且磁路计算问题,可以直接从求解电磁场数值分析入手。本文以35KV单相三柱式电压互感器为例进行分析,主要研究内容如下:首先,对有限元技术及电磁场有限元分析理论进行了研究,根据有限元分析思想,利用ANSYS软件建立电压互感器铁心和线圈的有限元分析模型,通过研究ANSYS的多场耦合技术,用电路模拟执行耦合物理模拟,实现电磁-电路耦合。其次,根据电压互感器的工作原理,对电压互感器铁心和线圈的三维有限元模型进行谐波分析,得到电压互感器内部电流密度和磁场强度矢量分布图,并且得到相关的数据表,将仿真得到的数据与传统方法计算的数据进行比较。最后,从产品的性能和经济性方面考虑,对ANSYS的优化设计技术进行了研究,通过分析影响电压互感器内部的电磁场分布的因素,利用ANSYS软件的参数化设计语言及其优化设计模块,实现有限元数值计算与模型优化设计的有机结合,并对优化前后的产品进行比较。经过以上各方面的分析可知:采用有限元分析技术进行电磁机构的工作特性仿真及多场耦合分析,模仿真实的工作环境,可以在样机制作前,精确掌握电器产品的性能,减少重复样机制作,降低实验费用,加快产品开发周期,提高产品性能指标,具有实际意义。

马海玉[7]2008年在《1024#斜井绞车控制系统研究》文中研究说明目前,国内的矿山斜井绞车控制系统主要采用TKD-A系统,其组成主要为继电器、接触器等有触点器件,系统可靠性差且硬件复杂。TKD-A系统采用的是交流电机转子串电阻调速方式,其速度控制不够平滑,而且在减速阶段和重物下放时需要切断电机主回路,用动力制动来使电动机按照设计曲线减速。另外,绞车司机无法看到巷道现场的实时直观情况,全凭仪表的指示和经验操作,会发生超过停车位置停车或不到停车位置停车等情况,乘车人员是否上下完毕,岔机是否板到位亦不知晓。为适应矿山斜井绞车控制系统自动化和高性能运行的需求,作者对云南某公司1024#斜井绞车控制系统进行现代化改造。1024#斜井绞车控制系统改造包括1024#斜井绞车控制系统的硬件设计、现场控制软件的开发与实现、上位机监控软件的开发与实现和视频监控系统。1024#斜井绞车控制系统的硬件设计包括原系统设计保留的控制结构、可编程序控制器、变频器、制动电阻、旋转编码器、传感器、互感器等几方面的设计计算;现场控制软件的开发与实现主要是可编程序控制器对牵引系统的控制,它包括对电动机定子,转子回路,变频器、编码器、液压站、安全保护回路、故障报警、动力制动、调绳控制回路、接触器控制回路、润滑油泵电动机回路等的控制;上位机监控软件的开发与实现采用面向对象的程序设计方法,在windows支持多线程、多任务的良好能力下利用Visual C++6.0进行设计,通过上位工控机与PLC的通信,使操作人员对上位工控机监控界面中按钮的操作即可实现对1024#斜井绞车控制系统的简单控制;视频监控系统采用VC-827D摄像机接收视频信号,通过与同轴电缆、VT-1010A型无源视频传输器(距离超过300米时,先串接VR-2000型有源视频传输器,再串接无源视频传输器)双绞线、电源线以及电源的连接,视频传输器的另一端通过同轴电缆与视频采集卡、上位工控机连接,最后将视频信号传送到上位机中,操作人员根据图像对现场实施监控。本文对矿山斜井的牵引系统进行简单的讲述,并给出方案设计的原因以及相应内容的阐述。对1024#斜井绞车控制系统的组成进行详细的介绍,并对相应设备、元件的选择以及其依据进行详细的论述。同时重点阐述1024#斜井绞车控制系统的硬件设计、现场控制软件的开发与实现、上位机监控软件的开发与实现和视频监控系统的目的和作用,并对他们之间的通信进行详细的说明,最后得出本课题的结论和不足,并给出展望。

刘会生[8]2008年在《电能计量装置异常接线自动校验系统》文中提出随着国民经济的不断发展,电能需求量的日益增加,电力客户逐步增多,计量是否准确不但直接关系到供电企业的经济效益,而且影响到供电企业的形象和声誉。接线正确是保证正确计量电能的重要条件,因此,及时判断电能计量装置接线是否异常具有非常重要的意义。为了建立完备和实用型的电能计量装置异常接线自动校验系统,必须全面分析电能计量装置各种异常接线。本文设计了基于Struts框架技术的电能计量装置异常接线自动校验系统。主要工作如下:(1)对电能计量装置在单相、三相三线和三相四线接线情况下,可能出现的异常接线基本错误类型和错误种类进行了详细的分析与总结,对异常接线情况下的更正系数以及退补电量的算法进行了研究,确定了各种错误接线类型以及在该错误类型下更正系数和退补电量的计算方法。(2)给出了电能计量装置异常接线自动校验系统整体结构及功能模块。对数据采集,数据库,自动分类校验等方面进行了详细设计,基本实现了异常接线的自动校验,能够自动校验错误接线和计算退补电量。(3)针对电能计量装置异常接线自动校验对数据库系统的特殊要求,使用调整数据结构,调整操作系统参数,调整数据库服务器参数,调整SQL等优化策略,对系统的数据库进行了优化设计。本文研究的电能计量装置异常接线自动校验系统,将有益于减轻检查人员的工作负担,提高异常接线检查工作的效率、推动异常接线检查工作的自动化进程。对其他省市电力公司进行电能计量装置异常接线自动校验研究和应用方面有一定的借鉴意义。

郭卉, 薛旗[9]2003年在《电流互感器优化计算软件的开发》文中指出介绍了电磁式电流互感器优化计算软件的开发,给出了电流互感器产品的设计计算程序.选择了合适的优化设计方法和优化数学模型。

陈陶[10]2008年在《高压SF_6电流互感器三维电场数值计算与优化设计》文中进行了进一步梳理SF_6气体绝缘电流互感器由于绝缘气体本身特性,其内部电场分布的均匀程度和电场强度分布必须严格控制,以保证其高绝缘特性。而电场计算是SF_6气体绝缘电流互感器绝缘分析的重要手段。高压SF_6电流互感器总体结构为“T”型结构,一次导体和二次绕组构成“T”型结构顶端的同轴圆柱体,而二次引线经过低电位的引线屏蔽管引至下部的底座,构成“T”型结构下部。为改善壳体与引线管间电场分布,在瓷套与壳体连接处瓷套内部加装屏蔽罩,该屏蔽罩与二次引线管间近似构成同轴圆柱电场。两同轴圆柱电场相贯而形成复杂三维电场,其中二次绕组与其引线屏蔽管垂直正交。电流互感器场域结构复杂,为进行绝缘分析与结构设计,本文以220kV SF_6电流互感器实际产品结构为研究对象,采用有限元数值求解方法,建立了复杂结构含SF_6、绝缘瓷套、空气等多重介质的三维电场数学模型,采用区域分解和自适应剖分技术相结合的手段,对三维电场进行了仿真求解,得到了复杂结构中三维场域电场分布,找到了电流互感器内部最大场强所在位置以及绝缘薄弱点。为提高SF_6电流互感器全场域电场的均匀度,避免电晕放电等击穿现象的发生,绝缘设计中对法兰盘附近加设屏蔽环以及在一次导体端部加设屏蔽环两种方案的电场进行了分析及优化。并将电流互感器各结构部件沿面电场分布以及全场域电场分布进行了对比分析,研究了屏蔽环对改善电场的作用,比较了不同优化条件下的电场分布,给出了屏蔽环最佳位置及结构尺寸,为电流互感器绝缘结构设计提供了数值基础。

参考文献:

[1]. 电压互感器优化设计计算软件的研究与开发[D]. 赵靖英. 河北工业大学. 2000

[2]. 电磁式互感器优化设计系统的开发[D]. 王亚彬. 河北工业大学. 2010

[3]. 电磁式电压互感器优化设计计算软件的开发[J]. 赵靖英, 陆俭国, 王景芹. 变压器. 2002

[4]. 电流互感器优化设计计算软件的研究与开发[D]. 郭卉. 河北工业大学. 2000

[5]. 电压互感器的有限元分析与优化设计[D]. 康晓明. 天津大学. 2006

[6]. 电压互感器电磁场有限元分析与优化设计技术的研究[D]. 高艳丰. 河北工业大学. 2006

[7]. 1024#斜井绞车控制系统研究[D]. 马海玉. 昆明理工大学. 2008

[8]. 电能计量装置异常接线自动校验系统[D]. 刘会生. 太原理工大学. 2008

[9]. 电流互感器优化计算软件的开发[J]. 郭卉, 薛旗. 变压器. 2003

[10]. 高压SF_6电流互感器三维电场数值计算与优化设计[D]. 陈陶. 沈阳工业大学. 2008

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