Совершенствование оптимального проектирования силовых масляных трансформаторов 10-110 кВ на основе САПР

• Автор: Лапин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 246 c. : ил

ГЛАВА I. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ В

ТРАНСФОРМАТОРОСТРОЕНИИ

1.1. Особенности конструкции и условия работы силовых масляных трансформаторов класса напряжения 10 »
ПО кВ

1.2. Обзор традиционных методов проектирования

1.3. Оценка методов оптимизационного проектирования силовых трансформаторов и электрических машин

с помощью ЭВМ

1.4. Первые САПР электротехнических объектов..;..,.’

1.5. Постановка задачи работы и определение направлений ее реализации

Выводы по 1-й главе

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГООБМОТОЧНЫХ

СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.'
2.1. Формализация задачи оптимального проектирования трансформатора
2.2. Особенности математического описания многообмоточного трансформатора как объекта, оптимизации
в САПР
2.3. Исследование возможности создания универсальной математической модели класса трансформаторов..*
2.4. Разработка комплекса алгоритмов на основе
универсальной математической модели
Выводы по 2-й главе
ПЛАВА 3. САПР - ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ОСНОВА НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3.1. Направления совершенствования технологии проектных работ в условиях САПР
3.2. Структура и программно-информационное обеспечение САПР трансформаторов IO-IIQ кВ
3.3. Исследование и развитие алгоритмов параметрической оптимизации в рамках подсистемы оптимизации САПР
3.4. Разработка и реализация интерактивной технологии проектирования трансформаторов
3.5. Разработка проблемно-ориентированного языка
для управления процессом проектирования
Выводы по 3-й главе
ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САПР ТРАНСФОРМАТОРОВ 10-110 кВ ПРИ
ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАСЧЕТАХ
4.1. Оценка адекватности методики проектирования
с использованием САПР
4.2. Результаты расчетных исследований и промышленного использования САПР
4.3. Перспективы развития метода оптимального проектирования силовых трансформаторов на базе САПР
Выводы по 4-й главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Акты внедрения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Структура информационного описания трансформатора
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Образцы машинной документации

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года", принятых ХХУ1 съездом КПСС, перед народным хозяйством страны поставлена важнейшая задача по экономному и рациональному использованию материальных и трудовых ресурсов.
Выполнение этой задачи в области трансформаторостроения невозможно без дальнейшего повышения эффективности разработок трансформаторов, повышения их качества, снижения стоимости и сроков проектных работ.
Особенно актуальны вопросы снижения затрат на трансформацию электроэнергии, которые в первую очередь зависят от конструктивного совершенства трансформаторов и рационального вложения в них активных материалов. Уменьшение затрат даже на несколько десятых процента позволяет, благодаря большому объему выпуска и длительному сроку эксплуатации силовых трансформаторов, получить значительный экономический эффект.
Таким образом, важным резервом улучшения технико-экономических характеристик трансформаторов является совершенствование этапа проектно-конструкторских работ. В директивах ХХУ1 съезда КПСС указано основное направление такого совершенствования * расширение автоматизации проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ с применением электронно-вычислительной техники.
С первых шагов применения ЭВМ при проектировании объектов электротехники, относящихся к началу пятидесятых годов, значительное внимание уделялось оптимизационным электромагнитным расчетам, позволяющим повысить качество разрабатываемых устройств. В настоящее время средства вычислительной техники широко применяются на различных этапах процесса проектирования силовых трансформаторов, но, как правило, созданные программные комплексы направлены на решение узкого

мых параметров. Подробнее вопрос освещен в разделе 3.3.
Далее при разработке математической модели необходимо установить ограничения на переменные параметры ОП. Проектирование СТ ведется в условиях действия различных ограничений, которые накладываются на изменение параметров X и показателей Т. Ограничения определяются техническим заданием, стандартами и другими нормативными документами, а также геометрическими, технологическими, технико-экономическими соотношениями, включаемыми в методику проектирования трансформаторов данного класса. Перечень ограничений, разработанный для использования в САПР СТ 10-110 кВ приведен в Приложении (табл. ПЗ.З).
Система ограничений задается в виде равенств или неравенств и формирует допустимую область Р :
Конфигурация допустимой области при решении задач промышленного оптимального проектирования СТ исследована в работе /П5/, где установлен сложный характер области д , обусловленный нелинейностью функциональных зависимостей У ( X ) и дискретностью ряда параметров ОП.
Можно выделить основные и вспомогательные ограничения. К основным ограничениям относятся требования к уровню показателей СТ, характеризующие качество его функционирования (потери превышения температур, напряжения короткого замыкания и т.п:). В группу вспомогательных ограничений входят ограничения на геометрические размеры, в том числе требование их неотрицательности; ряд эвристических ограничений, например, плотность тока минимальная
числа.