一种变压器铁心工艺系数计算方法与流程

本发明涉及变压器设计，尤其是一种变压器铁心工艺系数计算方法。

背景技术：

1、目前，对于变压器铁心的铁损计算，尽管每个厂家都应用(单位损耗*铁心重量*工艺系数)这一套计算公式，但实际给出的理论铁损却是各不相同的。其原因在于，每个厂家对于工艺系数的确定方式不同。

2、变压器的工艺系数，俗称“经验系数”，是依靠对变压器设计的积累，而初步给定的系数。即使让各个厂家采用相同的参数设计制作的铁心，各厂家给出的工艺系数往往也是不同的。因此，有必要对工艺系数的计算方法制定标准化流程。

技术实现思路

1、本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种变压器铁心工艺系数计算方法，解决现阶段变压器铁心工艺系数计算逻辑混乱的问题。本发明的技术方案如下：

2、一种变压器铁心工艺系数计算方法，包括如下步骤：

3、分别计算铁心结构系数、铁心材料系数、铁心面压系数和铁心反常系数，并合并为变压器的标准铁心模型的理论工艺系数，其中铁心反常系数与变压器使用环境和铁心固有损耗相关；

4、按照标准铁心模型所属型号下给定的工艺系数误差阈值，对计算得到的理论工艺系数进行修正。

5、其进一步的技术方案为，计算铁心结构系数的方法包括：

6、定义铁心结构系数包括孔径附加系数和接缝附加系数；

7、根据孔径附加系数与相应的铁心结构参数a、b之间的关系一，以及根据接缝附加系数与相应的铁心结构参数c、d之间的关系二，分别计算得到孔径附加系数α和接缝附加系数β；

8、依据ka＝α*β*γ将孔径附加系数α和接缝附加系数β进行合并，得到铁心结构系数ka；

9、其中，a为铁心钢片的片宽，b为铁心孔径，c为铁心钢片片间的接缝步进量，d为铁心钢片片间的接缝数量，γ为铁心结构的固有偏差因子。

10、其进一步的技术方案为，关系一的输入为b/a，输出为α；关系二的输入为c*d，输出为β。

11、其进一步的技术方案为，计算铁心材料系数的方法包括：

12、定义铁心材料系数包括叠片附加系数、叠装附加系数和剪切附加系数；

13、根据叠片附加系数与相应的铁心材料参数e、f之间的关系三，以及根据叠装附加系数与相应的铁心材料参数ρ、ρ0之间的关系四，以及根据剪切附加系数与相应的铁心材料参数g之间的关系五，分别计算得到叠片附加系数h、叠装附加系数h1和剪切附加系数f；

14、依据kb＝h*h1*f将叠片附加系数h、叠装附加系数h1和剪切附加系数f进行合并，得到铁心结构系数kb；

15、其中，e为铁心钢片片厚，f为铁心钢片膜厚，ρ为铁心钢片标准密度，ρ0为铁心钢片含膜密度，g为铁心钢片剪切片宽，k为固定比例系数。

16、其进一步的技术方案为，关系三的输入为e和f，输出为h＝(e-2*f)/e；关系四的输入为ρ和ρ0，输出为h1＝ρ0/ρ；关系五的输入为g，输出为f＝k*g。

17、其进一步的技术方案为，计算铁心面压系数的方法包括：

18、根据铁心面压系数与相应的外界作用参数p之间的关系六，计算得到面压附加系数kc；

19、其中，p为作用于铁心钢片上的扭矩对应的面压。

20、其进一步的技术方案为，关系六的输入为p，输出为kc。

21、其进一步的技术方案为，计算铁心反常系数的方法包括：

22、定义铁心反常系数包括环境系数和铁心固有损耗系数；

23、根据环境系数与相应的铁心环境参数t之间的关系七，以及根据铁心固有损耗系数与相应的铁心损耗系数lt之间的关系八，分别计算得到环境系数e和铁心固有损耗系数l；

24、依据kd＝e*l将环境系数e和铁心固有损耗系数l进行合并，得到铁心反常系数kd；

25、其中，t为铁心所处环境的温湿度，lt为铁心在当前温湿度下计算得出的铁心装配时的单位铁损。

26、其进一步的技术方案为，关系七的输入为t，输出为e；关系八的输入为lt，输出为l。

27、其进一步的技术方案为，将计算得到的铁心结构系数、铁心材料系数、铁心面压系数和铁心反常系数合并为标准铁心模型的理论工艺系数的计算公式为：

28、

29、其中，a为标准铁心模型的理论工艺系数，ka为计算得到的铁心结构系数，kb为计算得到的铁心结构系数，kc为计算得到的面压附加系数，kd为计算得到的铁心反常系数。

30、本发明的有益技术效果是：

31、本方法在获取变压器的标准铁心模型的基础上，将其初始工艺系数定义成包含了铁心结构系数、铁心材料系数、铁心面压系数和铁心反常系数，分别计算这四类系数，实现铁心工艺系数的精确计算；将变压器铁心各项系数进一步按照相关属性定义其所包含的附加系数项，根据各项附加系数与相应的参数之间的关系，确定给定设计参数对应的附加系数值，再通过合并得到铁心各项系数；最终将铁心各项系数合并为标准铁心模型的理论工艺系数，并基于标准铁心模型所属型号下给定的工艺系数误差阈值进行修正，构建以铁心各项定义系数为判断标准进行计算逻辑的标准化流程，以增强铁心设计的稳定性，从而为变压器铁心铁损性能理论计算提供依据。

技术特征：

1.一种变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，计算所述铁心结构系数的方法包括：

3.根据权利要求2所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，所述关系一的输入为b/a，输出为α；所述关系二的输入为c*d，输出为β。

4.根据权利要求1所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，计算所述铁心材料系数的方法包括：

5.根据权利要求4所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，所述关系三的输入为e和f，输出为h＝(e-2*f)/e；所述关系四的输入为ρ和ρ0，输出为h1＝ρ0/ρ；所述关系五的输入为g，输出为f＝k*g。

6.根据权利要求1所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，计算所述铁心面压系数的方法包括：

7.根据权利要求6所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，所述关系六的输入为p，输出为kc。

8.根据权利要求1所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，计算所述铁心反常系数的方法包括：

9.根据权利要求8所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，所述关系七的输入为t，输出为e；所述关系八的输入为lt，输出为l。

10.根据权利要求1所述的变压器铁心工艺系数计算方法，其特征在于，将计算得到的铁心结构系数、铁心材料系数、铁心面压系数和铁心反常系数合并为标准铁心模型的理论工艺系数的计算公式为：

技术总结
本发明公开了一种变压器铁心工艺系数计算方法，涉及变压器设计技术领域，该方法包括：分别计算铁心结构系数、铁心材料系数、铁心面压系数和铁心反常系数，并合并为变压器的标准铁心模型的理论工艺系数，其中铁心反常系数与变压器使用环境和铁心固有损耗相关；按照标准铁心模型所属型号下给定的工艺系数误差阈值，对计算得到的理论工艺系数进行修正。该方法构建了以铁心各项定义系数为判断标准进行计算的标准化流程，增强了铁心设计的稳定性。

技术研发人员：沈磊,巩利艳
受保护的技术使用者：无锡普天铁心股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15