专利名称：电力变压器铁心柱截面的优化设计方法
技术领域：
本发明涉及电力变压器优化设计的技术领域，尤其是涉及电力变压器铁心柱截面的优化设计方法。
背景技术：
对于电力变压器而言，铁心是重要的组成部分，它既是变压器的磁通回路，又是变压器的支撑核心。电力变压器的铁心是框形闭合结构，其中套绕组的部分为铁心柱。铁心有心式和壳式两大基本结构形式，其中，心式铁心结构是我国变压器制造厂普遍采用的铁心结构形式。在电力变压器的设计中，铁心柱的截面如何设计是一个很重要的环节。我国变压器制造业通常采用全国统一的心式铁心结构的设计图纸。根据多年的生产经验，各生产厂存在着对已有设计方案的疑问能否改进及如何改进这些设计，才能既提高使用效果，同时又能降低变压器的成本。铁心柱有效截面的面积，等于多级铁心柱的几何截面积乘以叠片系数，而叠片系数为一常数。设计时希望有效截面尽量大，这样既可以节省材料，又能够减少能量损耗。但不是只考虑有效截面最大即可，还应考虑制造工艺的要求，这样才能很好地运用到实践中， 才能得到更好地推广。另外，因为铜导线在电流流过时会发热造成铜损，铁心在磁力线通过时会发热造成铁损。所以，为了改善铁心内部的散热，铁心柱直径为380毫米以上时须设置冷却油道。简单地说，就是在某些相邻阶梯形之间留下6毫米厚的水平空隙，空隙里充满油，变压器工作时油上下循环带走铁心里的热量。具体油道数按工业要求选取，设计的油道的位置应使其分割的相邻两部分铁心柱截面积近似相等。电力变压器铁心柱在目前运用广泛，具有很广的应用前景。但其铁心柱截面构造设计上还存在许多缺陷，如其截面构造设计还不够理想、有效截面积还不够大、圆截面利用率还不够高、铁心制造成本还不够低、能量损耗的减少还不够多、散热性处理还不够好等。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种电力变压器铁心柱截面的优化设计方法，该方法能使其截面构造设计更为合理、有效，使其有效截面积更优、优化效果更好、利用率更高、铁心制造成本更低、减少能量损耗更多、散热性更好等优点。为了解决上述技术问题，实现本发明的总体思路是首先，对其建立数学模型进行初始优化设计；接着，对其模型进行编程求解；然后，在求解结果的基础上对其进行进一步的优化设计；最后，在进一步优化设计的基础上，考虑其散热性进行油道设计，给出最终的优化设计实施方案。其具体步骤如下1)对其进行初始优化设计，建立其数学模型的目标函数因为铁心柱的有效截面越大，节省材料越多，能量损耗越少，则其目标函数为铁心柱的有效截面积最大，即为
权利要求
1.电力变压器铁心柱截面的优化设计方法，其特征在于，按以下步骤进行1)对其进行初始优化设计，建立其数学模型的目标函数因为铁心柱的有效截面越大，节省材料越多，能量损耗越少，则其目标函数为铁心柱的有效截面积最大，即为
全文摘要
本发明公开了一种电力变压器铁心柱截面的优化设计方法，针对电力变压器铁心柱截面构造，先对其建立数学模型进行初始优化设计；接着，对其模型进行编程求解；然后，在求解结果的基础上对其进行进一步的优化设计；最后，在进一步优化设计的基础上，考虑其散热性进行油道设计，给出最终的优化设计实施方案。本发明具有能使电力变压器铁心柱截面构造设计更为合理、有效，使其有效截面积更优、优化效果更好、利用率更高、铁心制造成本更低、减少能量损耗更多、散热性更好、实用性更强等优点。
文档编号H01F41/02GK102208274SQ20111000085
公开日2011年10月5日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者蒋雪峰 申请人:蒋雪峰