[发明专利]一种配电变压器设计方法

权利要求书

1.一种配电变压器的设计方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：配置待设计配电变压器的设计方案；

步骤2：确定所述待设计配电变压器运行环境要求；

步骤3：确定每种设计方案中配电变压器的制造成本C和性能指标；

步骤4：比较待设计配电变压器与不同类型配电变压器的全寿命周期成本LCC，限定其制造成本C；

所述步骤4中比较待设计配电变压器与不同类型配电变压器的全寿命周期成本LCC，限定其制造成本C，包括：

步骤4-1：构建优化所述设计方案的目标函数min(LCC,C-ω)；

其中，C为待设计配电变压器的制造成本，ω为与所述待设计配电变压器容量相同的标准配电变压器的总体制造成本；

步骤4-2：依据所述目标函数min(LCC,C-ω)的计算结果确定最优的设计方案，若所有设计方案的总体制造成本均相同，则分析每个设计方案的全寿命周期成本LCC中各成本对降低全寿命周期成本LCC的影响程度，选取影响程度最低的设计方案为最优设计方案；

所述步骤4中确定最优的设计方案的限制条件，具体为：

配电变压器的成本限制条件：(C-ω)/ω＜a；

配电变压器的过载限制条件：

配电变压器所在台区的运行环境限制条件包括：全年平均负荷率β＜c，最大负荷P_max＜d，最大负荷增长率α＜e；

其中，所述S为配电变压器的额定容量，为配电变压器的功率因数，a、b、c、d和e均为阈值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中的设计方案为以下三种设计方案之一：

第一设计方案，同时采用第一设计法和第二设计法提升所述配电变压器的过载能力；

第二设计方案，同时采用第一设计法、第二设计法和第三设计法提升所述配电变压器的过载能力；

第三设计方案，同时采用第一设计法、第二设计法、第三设计法和第四设计法提升所述配电变压器的过载能力。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第一设计法，为调整所述配电变压器内部的油道数量；

所述第二设计法，为调整所述配电变压器外部的散热面积；

所述第三设计法，为改变所述配电变压器中各部分的材料类型，以提高配电变压器的绝缘耐热等级；

所述第四设计法，为改变所述配电变压器中变压器油的类型，以提高变压器油的耐高温和绝缘等级。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中确定配电变压器运行环境要求，包括计算配电变压器所在台区的全年平均负荷率、最大负荷和最大负荷增长率。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中配电变压器的性能指标包括：空载损耗、负载损耗、短路阻抗和过载能力。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4-2中全寿命周期成本LCC，包括：配电变压器的运行成本C_CO，配电变压器的检修维护成本C_CM，配电变压器的故障成本C_CF和变压器的退役处置成本C_CD。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中限定其制造成本C，包括：

计算与待设计配电变压器相同容量的标准配电变压器的制造成本C₁和全寿命周期成本LCC₁，以及计算与待设计配电变压器相同过载能力的标准配电变压器的制造成本C₂和全寿命周期成本LCC₂；

将待设计配电变压器的全寿命周期成本LCC分别与全寿命周期成本LCC₁和全寿命周期成本LCC₂进行比较，从而确定待设计配电变压器制造成本C的取值范围。