Research on modern design methods of voltage transformers.rar

At present, in the design of voltage transformers, although some people have conducted research on reliability design and optimization design, the methods used are still traditional methods. This paper adopts a modern design method, which organically combines finite element analysis, reliability design technology and optimization design technology. Therefore, the scheme obtained by using modern design methods is more economical and reasonable than the scheme designed by using traditional design methods. First, this paper briefly introduces the principle of voltage transformer, describes the classification, basic parameters and error analysis of voltage transformer. Second, this paper studies the principle of electromagnetic field finite element analysis, and introduces Maxwell equations and electromagnetic field differential equations. This paper uses large-scale general finite element analysis software ANSYS performed a two-dimensional electromagnetic field finite element analysis on the voltage transformer, established a finite element mathematical model and mesh generation for the voltage transformer, loaded boundary conditions on the finite element model and solved it. The characteristics and usage of the two-dimensional magnetic field analysis unit PLANE53 and the circuit simulation unit CIRCU124 were studied. Third, the reliability design of the porcelain sleeve of the voltage transformer was carried out. The porcelain sleeve is subjected to a lot of bending load stresses, mainly including: bending stress caused by wind load, bending stress caused by earthquake load, and bending stress caused by tilting during product transportation. This paper studies the method for determining the stress distribution of the porcelain sleeve, superimposing multiple stresses on one First, the calculation formula of stress distribution parameters is introduced. The stress, strength and other design variables of the porcelain sleeve can be considered to obey the normal distribution and are treated as normal distribution variables during design. This paper applies the stress-strength interference theory to study the reliability design method of the voltage transformer porcelain sleeve. Fourth, the optimization design module of ANSYS software is studied, and the steps, optimization tools and methods of optimization design using ANSYS software are studied. The parametric design language of ANSYS software and its OPT module are used to realize the organic combination of finite element numerical calculation and optimization design. And the rated primary voltage is 35KV, the rated secondary voltage is 100V, and the rated frequency is 5 Taking the 0HZ voltage transformer as an example, finite element analysis and optimization design were carried out. According to the actual situation of the voltage transformer product design, the design variables are determined to be the winding wire specifications and the core structure dimensions. After the optimization cycle is completed, you can choose to list the values ​​of all parameters, or just list the optimization variables. You can use a graph to show the changes of the specified parameters with the serial number, and get the optimal solution by comparing multiple solutions. Applying modern design methods to manufacturers can save research expenses, greatly shorten the development cycle, reduce calculation errors, reduce test costs, reduce costs, and improve product reliability. Therefore, the research of this project has good economic and social benefits.