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铜铁价比与变压器的优化设计 [原创 2010-05-20 14:06:59]   

1前言

   变压器设计计算的任务就是根据有关的技术规 范,按照有关国家标准或行业标准,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{zj0}的 方案。近年来,由于变压器原材料的价格长期居高不 下,并且波动频繁,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,应先了解 当时原材料的价格,然后再进行电磁计算。在满足电 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。也就是硅钢片相对价高时,选择 少用铁多用铜的方案;铜材相对价高时,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 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,设计者可以在最初设计 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 使用方案。

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,其他材料费用基本相当。因此,在比较设计方 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  ,其中Y 为变量。即: 铜材价格:硅钢片价格=1:y 在计算设计方案的参照值时,方案中的参照值为: 参照值=铜材的重量·抖硅钢片的重量· 通过对几种方案进行比较,确定 Y值 ,得出参考 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 案之间当铜材和硅钢片的材料成本变化在 1%左右时,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。如低压绕组采用铜箔,计算时在参数t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。

3 SB11—630/10变压器几种设计方案比较

   表 1是三种 SB1l一630/10变压器设计方案的 铜、铁重量数据。三种方案中的性能参数均符合广东 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+3%以内。变压器结构设计采用节材的 椭圆形铁心 ,铁心采用阶梯 5级接缝叠片 ,冲 +10mm定位孔。低压绕组采用椭圆铜箔绕制,高压 绕组为椭圆层式,采用ZB一0.45纸包电磁线。  设纸包电磁线的价格为t,则铜箔的价格为 1.1 ,硅钢片的价格为  。 根据表 1各方案中铜铁重量,可以按照下式: 各方案参照值=纸包电磁线重量· +铜箔重量x1.It+ 硅钢片重量· 得出Y为不同值时的参照值,见表 2。 由表 2可以看出,方案 2参照值介于方案 1和 方案 3之间,所以淘汰方案 2。根据当前的铜铁价 格,在方案 1和方案 3中选用一种方案。如当纸包 电磁线价格为 65元/kg,硅钢片价格为 39元/kg,则 y=39/65=0.6,通过表 2可以看出,方案 3是最节材 的方案,同时也可以算出铜和铁的材料成本,参照 值乘以纸包电磁线价格即为铜和铁的材料成本。 方案 3的铜铁材料成本为: 805.9X65=52 383.5元/台 方案 3比方案 1节约铜铁成本为: (820.1—805.9)~65=923元/台 如果硅钢片的价格下跌或铜价上涨到0.4:1时,由表 2可以看出这时方案 1比方案 3 的材料成本低 1.17%。同样,如果 硅钢片价格上涨或铜价下跌到 0.55:1时,方案3比方案 1的材 料成本低 1.13%。同样也是改变 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{zd0}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,这样,对生产组织 及材料采购提出更高的要求。对于 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,其他原材料不随设计方案变化。对于生 产制造来说,使用方案的改变需要有明确的指令下达 到各部门。采购部门采购原材料时要与生产制造部门 沟通,明确其采用的设计方案。

 

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