铜铁价比与变压器的优化设计200811

采用经济学分析方式对变压器的设计、节能及工艺进行了新分析,有启发和独特观点。

第 4卷第 1期 5 1 20 0 8年 1月 1

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铜铁价比与变压器的优化设计范宸志(海南威特电气集团有限公司，海南海口 5 0 1 ) 7 3 1

1前言变压器设计计算的任务就是根据有关的技术规

时，计划部门及采购部门将按新的设计方案组织生产及采购。通过比较可以很方便地确定材料成本相

差 l%时的 Y值。Y值即为改变采用设计方案的信号。低压绕组采用铜箔，算时在参数 t如计的基础上乘以系数，即可得到较为准确的参照值。这样做的目的就是使生产制造过程不再被动地随铜材价格或硅钢片价格变动而匆忙改变设计方案，使生产制造中采用的方案始终是最节材的方案。

范，照有关国家标准或行业标准，按确定变压器电磁性能及几何尺寸，以满足使用者的要求。设计者要综合考虑各项因素，进行多方案的分析，以选取最佳的方案。近年来，由于变压器原材料的价格长期居高不下，且波动频繁，并给变压器的设计计算带来不便。 为此笔者认为，在设计变压器方案时，先了解应当时原材料的价格，然后再进行电磁计算。满足电在磁性能的前题下，设计者通过比较会选择现时价格下相对较优的方案。就是硅钢片相对价高时，也选择少用铁多用铜的方案；材相对价高时，铜选择多用铁少用铜的方案。而其他方案会被淘汰不用，当原材料价格改变时再重复上述的过程。这样的设计思路是因为没考虑到原材料价格的波动，如果考虑到原材

3S1 601变压器几种设计方案比较 B1 3/— 0表 1是三种 S 1一 3/0变压器设计方案的 B l 601铜、铁重量数据。种方案中的性能参数均符合广东三省验收标准。即空载损耗不大于国家标准，负载损耗

控制在国标+%以内。变压器结构设计采用节材的 3椭圆形铁心，铁心采用阶梯 5级接缝叠片，冲

+1m 0 m定位孔。低压绕组采用椭圆铜箔绕制，压高绕组为椭圆层式，采用 Z一 .5纸包电磁线。 B 04表 1各方案中铜铁重量

料价格的频繁变动，以及变压器制造厂减少库存原材料，以销定产的实际

情况，计者可以在最初设计设计算变压器方案时，就假定原材料价格是浮动的，准备几套设计方案，今后就可根据原材料价格来决定

\方案 1 方案 2

塑纸电线量 包磁重铜重 钢重 箔量硅片量13 9. 2 2 41 o.2 03 2.

使用方案。

l1 5. 2 l1 8. 2138 7.

7 76 6. 68 8. 96 73 5.

2铜材与硅钢片的价格比决定变压器生产成本的原材料主要为铜材和硅钢片，他材料费用基本相当。因此，比较设计方其在案时，只要比较铜材和硅钢片的价格即可作为参考。 如设铜材的价格为 t则硅钢片的价格为，中 Y,其为变量。即：

方案3

设纸包电磁线的价格为 t,则铜箔的价格为11, .硅钢片的价格为。

根据表 1各方案中铜铁重量，以按照下式：可各方案参照值=包电磁线重量·铜箔重量x .t纸 + 1I+硅钢片重量·

铜材价格：片价格=:硅钢 1 y

得出 Y为不同值时的参照值，见表 2。由表 2可以看出，案 2参照值介于方案 1和方方案 3之间，所以淘汰方案 2。根据当前的铜铁价格，方案 1和方案 3中选用一种方案。如当纸包在电磁线价格为 6 5元/g k,硅钢片价格为 3 9元/g则 k, y 3/5 06通过表 2可以看出，= 96= .,方案 3是最节材

在计算设计方案的参照值时，中的参照值为：方案参照值=铜材的重量·钢片的重量·抖硅 通过对几种方案进行比较，确定 Y,出参考值得值的最小值即为最节材的设计方案。然后均匀地变换，的值，这样，几种方案中的参考值也会发生变，化。另外，还要设定一个变换方案的限值，如两个方

的方案，时也可以算出铜和铁的材料成本，照同参

案之间当铜材和硅钢片的材料成本变化在 1右%左

值乘以纸包电磁线价格即为铜和铁的材料成本。

采用经济学分析方式对变压器的设计、节能及工艺进行了新分析,有启发和独特观点。

1 2

变醢 器表 2 y为不同值时各方案的参照值

带

山山l s鬻

山研山研研带

第4卷 5山研山山

鬻

山

2可以看出这时方案 1比方案 3 的材料成本低 1 7同样， .%。 1如果硅钢片价格上涨或铜价下跌到0 51时，方案 3比方案

1的材 .: 5料成本低 11%。同样也是改变 . 33 8% .7 3 3% _9 2 8% .9 2 3% .4 17% .6 l l% _3 0 4% .2 - .4 0 3%一1 1% .7 - .9 2 O%一 .0 3 1% - .4 - 2% 4

l~\0. 8 07 .5 O. 7 0.5 6 O. 6 0.5 5 0. 5 04 .5 O. 4 O.5 3 O. 3 0_5 2 I

童方 方 2方 3 (案一案 )案 案1案 案方 1 3方 3方，9 3 6 7 .t 9 5 2 3 .t 8 6 8 9 .t 8 84t 5 . 8 0 i 2 .t 7 . 817 7 3 3 4 .t 7 4. t 0 9 6 65 6 .t 6 8 2 2 .t 5 9 8 8 .t 5 . 51 4 9 46 5 .t 9 0 i 2 .t 8 5 7 8 .t 8 . 51 8l .# 6 8 7 23 8 .t 7 79 4 .t 71 .￡ 3 5 6 9O 7 .t 6 46 4 . 61 . 0n 5 5 7 7 .t 9 7 3 3 .t 9 4.t 0 5 8 .￡ 716 8 8 8 3 .t 8 59 0 .t 7 3 O 7 .t 7 0 2 4 .t 7 7 3 0 .t 6 4 4 7 .￡ 6 1 6 4 .t 6 87 0 .t 5 5 8 7 .t

使用设计方案的时机。

4结束语在设计变压器计算方案时，如果设计人员将材料价格的变化考虑进去，就能最大限度地节约材

料成本。同型号的变压器常规产品保留两种方案，样，生产组织这对

及材料采购提出更高的要求。对于方案 3的铜铁材料成本为：8 59 6= 23 35元/ 0 .X 5 5 8 .台

采购部门来说主要是铜材的采购将随着设计方案的改变而变化，原材料不随设计方案变化。对于生其他产制造来说，方案的改变需要有明确的指令下达使用到各部门。采购部门采购原材料时要与生产制造部门

方案 3比方案 1约铜铁成本为：节( 2 . 8 59￣ 5 9 3元/ 8 01 0 .) 6= 2—台

如果硅钢片的价格下跌或铜价上涨到 041时， .:由表坐 誊 业 逝 业

沟通，明确其采用的设计方案。骺

《变压器》杂志征稿启事《压器》志是由沈阳变压器研究所主办的国内外变杂献的著录格式应符合国家标准，录项目应尽可能齐全。著年， ( )起

始页码一页码 .卷期：止 对专著：者名 (部列出)书名 .作全 .出版地：出版社，

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公开发行的变压器专业技术期刊，主要刊载变压器、 互感器、电抗器、调压器等类产品的技术文献资料。迎国内外欢 专家、学者和广大科技人员踊跃投稿。本刊对来稿要求如

对期刊：作者名(全部列出)论文题目. .刊名，出版棒

下：1 .内容要求

出版年.对论文集：者名(部列出)论文题目.:作全 .见文集编

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《压器》出的论文要求具有前瞻性、进性、统变刊先系 性、用性和导向性。所投稿件应未在国内外期刊上公开实 发表过，独创内容，论要明确。有结2稿件规范化要求 . ( )稿务必论点明确，字精练流畅，次分明， 1来文层用字规范，用成果实事求是，据可靠。应数

著 .集名 .文出版地：出版者，出版年，始页码一页码 .起止 对专利：利所有者 (部列出)专利题名 .利国专全 .专 别：利号，专出版日期 .3投稿要求 . ( )过电子邮件投稿，编辑部收到稿件后，刻回 1通本即 复告知稿件已收到。

( )稿需分别以中、文给出标题、要、 2来英摘关键词及

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