自制軟件在電力電容器設(shè)計生產(chǎn)中的應(yīng)用

羅欣

摘 要：電力電容器是電力系統(tǒng)和電工設(shè)備的重要設(shè)備，在系統(tǒng)的運行中發(fā)揮著及其重要的作用。因此對產(chǎn)品的品質(zhì)要求很高；需通過科學的設(shè)計、生產(chǎn)、試驗以保證其各環(huán)節(jié)符合相關(guān)標準要求。本文從電力電容器制造的角度，結(jié)合現(xiàn)有的計算機技術(shù)，舉例論述了自制軟件在電力電容器設(shè)計生產(chǎn)和試驗等環(huán)節(jié)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：軟件；CVT；電力電容器

1 計算機技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用概述

自1946年2月15日世界上第一臺真正意義上的數(shù)字電子計算機“埃尼阿克”（ENIAC）在美國賓夕法尼亞大學誕生后，半個多世紀以來，計算機技術(shù)及其衍生的相關(guān)科學，深刻的改變著人們的思維方式和工作方式，提升了人們認識世界和改造世界的能力；對于該技術(shù)的開發(fā)與更新從未停止過，而且依舊處于持續(xù)研究之中。目前，隨著高科技的發(fā)展，計算機技術(shù)不論是軟件還是硬件功能均得到了極大的提高。硬件與軟件的完美結(jié)合形成了功能各異的應(yīng)用，例如常見的計算機、信息傳輸與處理系統(tǒng)、智能控制體系等，推動著各行業(yè)的快速發(fā)展；不夸張的說，計算機技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展改變了各行業(yè)的工作狀態(tài)與質(zhì)量。對于電力電容器生產(chǎn)企業(yè)而言，將計算機技術(shù)合理的運用到工作之中，不僅能夠改善現(xiàn)有的工作狀態(tài)而且能夠極大的提升工作的效率，其發(fā)揮出的巨大功效極大的解決了復(fù)雜計算、數(shù)據(jù)收集與分析等工作量大的問題，不僅節(jié)省了勞動力和工作時間，還有效的降低了人工失誤的概率，從而提升了工作的質(zhì)量。

2 應(yīng)用案例分析

就軟件技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，當前已有種類繁多且功能各異的商用軟件，能夠滿足部分行業(yè)的生產(chǎn)與管理需求，在一定程度上提升了生產(chǎn)技術(shù)與工作效率。對于企業(yè)而言，可以通過使用部分商業(yè)軟件，降低企業(yè)開發(fā)投入，快速提升企業(yè)生產(chǎn)效率。但毋庸置疑，商業(yè)軟件有其適應(yīng)性，并不可能滿足各個企業(yè)特殊的需求。在這種情況下，自制軟件便應(yīng)運而生。自制軟件不僅可以滿足企業(yè)現(xiàn)在的特殊需求，還可在后續(xù)使用中繼續(xù)開發(fā)，不斷滿足企業(yè)發(fā)展的需求。下面是一些自制軟件在電力電容器設(shè)計，檢驗和試驗方面的應(yīng)用。

2.1 電容器分組程序

2.1.1 需求分析

并聯(lián)成套組架式電容器采用橋差式保護連接時，需要對架上的電容器組間容量進行調(diào)整，要求每個橋臂上的電容量盡量接近，對分層布置的每層電容器的電容值要盡量平衡。由于批量生產(chǎn)的單元電容器容量存在分布誤差，當電容器數(shù)量很多時（>100）。如果采用人工進行配平的話，其工作量比較大而且效果不佳，為此需要采用一定的程序?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進行細分，分成各個小組以降低配平工作的難度。

2.1.2 程序?qū)崿F(xiàn)思路

根據(jù)上述需求分析即可采用數(shù)學思維進行處理，將收集到的n個數(shù)值并將之分成m組，需要注意的是分組的原則是各組數(shù)值相加得出的數(shù)值之間差異較小，同時最小組值與最大組值之間的差異要小于規(guī)定限值。如此這樣即可先求出所有數(shù)的平均值Pi，然后求出每個分組中數(shù)的個數(shù)g，在Pi附近取出g個數(shù)作為第一組，再取出g個作為第二組，循環(huán)直到所有數(shù)取完，然后求出每個分組的和并將最大的組的和與最小的組的和相比。如果兩者相比的值超過了限值，則需要將最小組中的最小數(shù)值與最大組中的最大數(shù)值進行交換以再次求和，進而得出最新的最大組與最小組，同時再次將兩者的數(shù)值加以對比，若比值之間依然超過了限值，則再次重復(fù)上述過程直至達到規(guī)定要求。此外，在此過程中極有可能出現(xiàn)無限循環(huán)的現(xiàn)象，為此必要要再增加一個限定即如果經(jīng)過多次對比分析比值依然無法達到要求，則主動退出，以避免無限循環(huán)的做無用功。

2.2 脈沖電容器放電波形模擬程序

2.2.1 需求分析

試驗室內(nèi)大都需要高壓脈沖電容器作沖擊試驗，檢驗脈沖電容器性能時需構(gòu)建放電回路，這時就形成串聯(lián)回路參數(shù)選擇問題，為了達到更好的放電效果往往需要配置合適的電阻。這個問題屬于電路原理中二階回路零輸人響應(yīng)。在現(xiàn)有技術(shù)層面上，回路相對簡單，電容電壓以及回路電流等均有相應(yīng)的計算公式，但是對于計算有電容電感動態(tài)元件回路的計算采用的是二階微分方程，單純采用人工計算的方式不僅工作量大而且工作難度大。因為單次計算只能得出某一時刻的值得，如果要計算出整個放電過程的值則需要經(jīng)過多次計算，人工計算的工作量之大與難度可想而知。為此，需要基于此設(shè)計一個合理的模擬放電的程序，以便更好的計算出電路參數(shù)。

2.2.2 程序?qū)崿F(xiàn)思路

基于計算機設(shè)備的優(yōu)勢以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，即可將過放電后得出的數(shù)據(jù)加以整理分析并以波形的狀態(tài)進行顯示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)分析此舉是具備可執(zhí)行性的。具體操作如下：首先，工作人員要計算出任一時刻狀態(tài)量的代數(shù)公式；其次，借助計算器設(shè)備在設(shè)定合理計算間隔的基礎(chǔ)之上得出串聯(lián)回路在第一時刻下某一狀態(tài)量的值并將之設(shè)定為臨時變量進而計算出后續(xù)時刻的值，同時運用比例關(guān)系將之適當放大進而將兩個值設(shè)置為坐標，形成縱坐標畫直線；再次，完成上述步驟后再計算下一時刻的值繼續(xù)畫線，循環(huán)往復(fù)，就能得到該狀態(tài)量在完整的放電過程中的變化波形。只要計算間隔足夠小，結(jié)果曲線就一定足夠平滑，有點類似微分。通過分析即可在計算結(jié)果中找到最大正反向電流值的近似值，但對于該值而言依然具備精確度，能夠給與我國在計算中得出判斷的依據(jù)以檢測配置的合理性，進而檢測預(yù)期效果。

2.3 電容式電壓互感器（CYT）出廠試驗數(shù)據(jù)處理程序

2.3.1 需求分析

在實驗之前需要對電容式電壓互感器進行出廠測試，以確保電容式電壓互感器處于正常運轉(zhuǎn)之中，經(jīng)過檢測合格后再行裝箱，同時手工記錄測驗數(shù)據(jù)，在工作需要的情況下還應(yīng)對以往數(shù)據(jù)加以對比分析。對于一個年產(chǎn)CYT幾千臺的大企業(yè)來說，大量近似數(shù)據(jù)的手工錄入不僅速度慢，準確性低，而且試驗原始數(shù)據(jù)是手工記錄，要找出兩年前產(chǎn)品的原始記錄有相當難度，還有某些計算值利用人工重復(fù)計算，也存在準確性和效率問題，有一個工具能解決這種向題就顯得尤為重要，這是實際工作中最為迫切的問題，是降低工作成本自己提升工作效率的關(guān)鍵所在。

2.3.2 程序?qū)崿F(xiàn)思路

數(shù)據(jù)收集與整理是分析實驗以及完成最終設(shè)計的關(guān)鍵所在，在整個過程中數(shù)據(jù)是龐大的而且人工輸入過程中容易出現(xiàn)失誤，采用計算機設(shè)備即可解決該問題，這也是計算器設(shè)備與軟件的優(yōu)勢所在，因此在此環(huán)節(jié)盡量采用程序輸入的方式而不用人工輸入，實現(xiàn)智能化。例如，當前運用較為廣泛的CVT產(chǎn)品在工作中采用的HES-1C型互感器校驗儀，基于RS232接口與計算機設(shè)備進行連接并將數(shù)據(jù)返回校驗儀，能夠有效的降低實驗誤差，提升數(shù)據(jù)運算的精確度與效率。經(jīng)過多次實驗調(diào)試得知，該設(shè)備每秒采樣能夠達到2.5次，周期為0.4s，基本上實現(xiàn)了同步數(shù)據(jù)更新的目標。在具體操作中，實驗人員僅需點擊鼠標即可自動僅需采樣并記錄數(shù)據(jù)，無需人員時刻監(jiān)督，減少工作量，也即人員可以從繁重的數(shù)據(jù)中得以解放。

同時，為進一步提升檢測效果，可以充分運用現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢設(shè)計出符合需求的以及發(fā)展趨勢的客戶端，便于非實驗人員使用。如此即可解決非實驗人員掌握試驗進度與了解實驗數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)環(huán)節(jié)信息的途徑，提升了整個團隊的工作效率及協(xié)作力。此外，在試驗中若收集到相應(yīng)量的數(shù)據(jù)即可采用VB軟件并從Excel表中進行調(diào)用以加以計算，得出相應(yīng)的實驗報告，在此過程中需要注意的是數(shù)據(jù)的保存，為避免數(shù)據(jù)的丟失可將輸入的數(shù)據(jù)保存到其他存儲設(shè)備之中，便于后期調(diào)用。

將原始實驗數(shù)據(jù)按產(chǎn)品型號歸類存入SQL數(shù)據(jù)庫，日后可以隨時用關(guān)鍵字進行查詢，省時省力。更進一步，可以利用SQL Server的網(wǎng)絡(luò)特性，作出特定功能的客戶端，這樣檢測中心辦公室人員不用進試驗室也可以實時了解試驗的進度和具體數(shù)據(jù)，也可以打印試驗報告報告。

3 結(jié)束語

綜上所述，自制軟件具有針對性與適用性強等優(yōu)勢，在電力電容器設(shè)計生產(chǎn)中的得到了廣泛應(yīng)用，有效的幫助企業(yè)節(jié)省了勞動時間，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，但是各類企業(yè)在具體運用中要做好實際需求分析以及相關(guān)參數(shù)的收集和程序設(shè)計工作，以達到最佳效果。

參考文獻

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（作者單位：陜西省西安法拉電氣有限公司）