ELECTRO案例 | ELECTRO在EFACEC变压器设计和测试中的优势

EFACEC集团在发电、输电和配电市场的集成解决方案和设备供应方面处于良好地位。集团从建筑交钥匙项目到设备制造，形成了完整的价值链，并可以根据客户需求开发和设计综合解决方案。该集团提供全面的服务，如：发电，输电和配电，自动化和远程控制系统，电力移动电源系统以及维护和技术援助服务。

技术总监Carlos Carvalho在EFACEC电力变压器事业部**了一个120人的工程团队："我们的部门有能力设计和制造高达1500 MVA、525 kV的Core and Shell电力变压器，高达90 MVA的移动变电站，以及浸入式和干式配电变压器。因此，EFACEC业务的核心要素是电力变压器的设计和制造。在当前的市场中，变压器需要更有效和更具竞争力的价格。为了做到这一点，我们在EFACEC制造之前使用仿真软件来建立系统的虚拟原型，以避免在代**昂的错误上浪费时间。”

他说，“在过去的26年中，EFACEC一直在使用来自INTEGRATED Engineering Software的仿真软件来帮助解决早期阶段的任何设计问题，以延长设计生命周期。我们在EFACEC上使用的软件有ELECTRO、COULOMB、FARADAY和INDUCTO产品。ELECTRO是专门为变压器等应用而设计的2D / RS电场设计软件。ELECTRO可以计算电场强度、传输线参数和电容。我们的设计人员可以对几何、材料和来源进行自动变化和实验，从而减少对多个设计参数进行微调的繁琐、重复的工作。相比之下，COULOMB是用于计算电场强度、传输线参数和电容等的三维电场设计软件。最后，FARADAY是一个三维涡流场求解器，可以计算力、转矩、位移电流、磁链、感应电压、功率和阻抗。”

 尽管使用了软件模拟，但变压器设计中一个尚未解决的问题还是暴露了出来。将薄弱环节理论应用于油浸式电力变压器内部绝缘结构的设计。分层绝缘介质由压板屏障和油道组成。压板的介电常数是油的两倍，因此电场在油道中积聚。油的介电强度比压板低得多，所以，从理论上讲，如果能保证弱油的介电强度，那么整个绝缘结构就能承受电应力。

这种经验知识较初是由一些电力变压器制造商开发的，后来通过电力变压器行业的主要纸板供应商Weidmann发表的技术论文成为公共知识。Weidmann开展了一些研究实验来确定油液曲线，这是一组衰减指数电场强度与长度的曲线，几乎被公认为变压器行业的标准。

Carlos继续说："我们在EFACEC上遇到了这个理论，并要求INTEGRATED将其开发成一个软件解决方案，以纳入其程序。INTEGRATED编写了一个能够实现这一功能的程序，有效地将理论变成了现实"。在不到一个月的时间里，EFACEC对其问题有了定制的解决方案，称为局部放电( PD )初始对话框功能。

Partial Inception对话框功能帮助我们在建模和设计阶段通过使我们能够模拟介质测试和评估绕组、引线、套管尾部和油箱转换器等绝缘结构的介电强度。Jacomo说："在电力变压器行业中，我们可以说每个变压器都是*一**的，因此在设计阶段，每个变压器都像一个原型，因此不断有新的挑战需要分析"。

在许多其他应用中，PD初始分析可能是有用的，因为它不强加指数型油量曲线的基数和指数。因此，用户可以用自己的空气曲线、硅曲线、切向瓷曲线或类似的曲线来代替这些油性曲线。Carlos总结道："我们在EFACEC大力提倡使用建模软件来测试设计，因为它降低了成本并提供了真正的灵活性，特别是在产品系列由主要元件组成的情况下，在这种情况下，大型变压器总是与上一个制造的变压器略有不同。即使使用我们非常专业的应用程序，我们也能够从软件模拟中实现我们所需要的所有功能。

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