Construction Optimization of an Electrical Power Transformer Using the Response Surface Method

Abstract

Rezumat. Transformatorul electric de putere reprezintă una dintre cele mai importante și scumpe componente ale sistemului energetic. Din cauza fluctuațiilor prețului materiilor prime, profitul producătorilor acestor echipamente depinde de identificarea variantei constructive a transformatorului pentru care raportul dintre masa miezului feromagnetic și masa materialului conductor minimizează costul de producție, cu luarea în considerare a condițiilor de gabarit și a variației pe piață a prețului celor două categorii de materiale, tablă electrotehnică și material conductor. În acest context, lucrarea propune o metodologie de analiză constructivă a transformatoarelor electrice de putere în vederea identificării unei variante constructive optime. Metoda suprafeței de răspuns (Response Surface Methodology, RSM) este aplicată pentru determinarea ansamblului de soluții (variante constructive) sub forma unei suprafețe a variației raportului MFe/Mcond în funcție de două dintre dimensiunile de gabarit ale transformatorului, înălțime (Hm) respectiv lungime (Lm), unde MFe este masa miezului feromagnetic iar Mcond masa înfășurărilor. Exemplificarea aplicării metodologiei propuse este realizată pentru un transformator electric trifazat de putere, cu înfășurări realizate din aluminiu și răcire în ulei, cu puterea aparentă nominală Sn=630kVA.