自制软件在电力电容器设计生产中的应用
摘 要：电力电容器是电力系统和电工设备的重要设备，在系统的运行中发挥着及其重要的作用。因此对产品的品质要求很高；需通过科学的设计、生产、试验以保证其各环节符合相关标准要求。本文从电力电容器制造的角度，结合现有的计算机技术，举例论述了自制软件在电力电容器设计生产和试验等环节的应用。
关键词：软件；CVT；电力电容器
1 计算机技术的发展及应用概述
自1946年2月15日世界上第一台真正意义上的数字电子计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学诞生后，半个多世纪以来，计算机技术及其衍生的相关科学，深刻的改变着人们的思维方式和工作方式，提升了人们认识世界和改造世界的能力；对于该技术的开发与更新从未停止过，而且依旧处于持续研究之中。目前，随着高科技的发展，计算机技术不论是软件还是硬件功能均得到了极大的提高。硬件与软件的完美结合形成了功能各异的应用，例如常见的计算机、信息传输与处理系统、智能控制体系等，推动着各行业的快速发展；不夸张的说，计算机技术的出现和发展改变了各行业的工作状态与质量。对于电力电容器生产企业而言，将计算机技术合理的运用到工作之中，不仅能够改善现有的工作状态而且能够极大的提升工作的效率，其发挥出的巨大功效极大的解决了复杂计算、数据收集与分析等工作量大的问题，不仅节省了劳动力和工作时间，还有效的降低了人工失误的概率，从而提升了工作的质量。
2 应用案例分析
就软件技术发展的现状来看，当前已有种类繁多且功能各异的商用软件，能够满足部分行业的生产与管理需求，在一定程度上提升了生产技术与工作效率。对于企业而言，可以通过使用部分商业软件，降低企业开发投入，快速提升企业生产效率。但毋庸置疑，商业软件有其适应性，并不可能满足各個企业特殊的需求。在这种情况下，自制软件便应运而生。自制软件不仅可以满足企业现在的特殊需求，还可在后续使用中继续开发，不断满足企业发展的需求。下面是一些自制软件在电力电容器设计，检验和试验方面的应用。
2.1 电容器分组程序
2.1.1 需求分析
并联成套组架式电容器采用桥差式保护连接时，需要对架上的电容器组间容量进行调整，要求每个桥臂上的电容量尽量接近，对分层布置的每层电容器的电容值要尽量平衡。由于批量生产的单元电容器容量存在分布误差，当电容器数量很多时（>100）。如果采用人工进行配平的话，其工作量比较大而且效果不佳，为此需要采用一定的程序对大量的数据进行细分，分成各个小组以降低配平工作的难度。
2.1.2 程序实现思路
根据上述需求分析即可采用数学思维进行处理，将收集到的n个数值并将之分成m组，需要注意的是分组的原则是各组数值相加得出的数值之间差异较小，同时最小组值与最大组值之间的差异要小于规定限值。如此这样即可先求出所有数的平均值Pi，然后求出每个分组中数的个数g，在Pi附近取出g个数作为第一组，再取出g个作为第二组，循环直到所有数取完，然后求出每个分组的和并将最大的组的和与最小的组的和相比。如果两者相比的值超过了限值，则需要将最小组中的最小数值与最大组中的最大数值进行交换以再次求和，进而得出最新的最大组与最小组，同时再次将两者的数值加以对比，若比值之间依然超过了限值，则再次重复上述过程直至达到规定要求。此外，在此过程中极有可能出现无限循环的现象，为此必要要再增加一个限定即如果经过多次对比分析比值依然无法达到要求，则主动退出，以避免无限循环的做无用功。
2.2 脉冲电容器放电波形模拟程序
2.2.1 需求分析
试验室内大都需要高压脉冲电容器作冲击试验，检验脉冲电容器性能时需构建放电回路，这时就形成串联回路参数选择问题，为了达到更好的放电效果往往需要配置合适的电阻。这个问题属于电路原理中二阶回路零输人响应。在现有技术层面上，回路相对简单，电容电压以及回路电流等均有相应的计算公式，但是对于计算有电容电感动态元件回路的计算采用的是二阶微分方程，单纯采用人工计算的方式不仅工作量大而且工作难度大。因为单次计算只能得出某一时刻的值得，如果要计算出整个放电过程的值则需要经过多次计算，人工计算的工作量之大与难度可想而知。为此，需要基于此设计一个合理的模拟放电的程序，以便更好的计算出电路参数。
2.2.2 程序实现思路
基于计算机设备的优势以及大数据分析技术，即可将过放电后得出的数据加以整理分析并以波形的状态进行显示，根据现有技术分析此举是具备可执行性的。具体操作如下：首先，工作人员要计算出任一时刻状态量的代数公式；其次，借助计算器设备在设定合理计算间隔的基础之上得出串联回路在第一时刻下某一状态量的值并将之设定为临时变量进而计算出后续时刻的值，同时运用比例关系将之适当放大进而将两个值设置为坐标，形成纵坐标画直线；再次，完成上述步骤后再计算下一时刻的值继续画线，循环往复，就能得到该状态量在完整的放电过程中的变化波形。只要计算间隔足够小，结果曲线就一定足够平滑，有点类似微分。通过分析即可在计算结果中找到最大正反向电流值的近似值，但对于该值而言依然具备精确度，能够给与我国在计算中得出判断的依据以检测配置的合理性，进而检测预期效果。
2.3 电容式电压互感器（CYT）出厂试验数据处理程序
2.3.1 需求分析
在实验之前需要对电容式电压互感器进行出厂测试，以确保电容式电压互感器处于正常运转之中，经过检测合格后再行装箱，同时手工记录测验数据，在工作需要的情况下还应对以往数据加以对比分析。对于一个年产CYT几千台的大企业来说，大量近似数据的手工录入不仅速度慢，准确性低，而且试验原始数据是手工记录，要找出两年前产品的原始记录有相当难度，还有某些计算值利用人工重复计算，也存在准确性和效率问题，有一个工具能解决这种向题就显得尤为重要，这是实际工作中最为迫切的问题，是降低工作成本自己提升工作效率的关键所在。
2.3.2 程序实现思路
数据收集与整理是分析实验以及完成最终设计的关键所在，在整个过程中数据是庞大的而且人工输入过程中容易出现失误，采用计算机设备即可解决该问题，这也是计算器设备与软件的优势所在，因此在此环节尽量采用程序输入的方式而不用人工输入，实现智能化。例如，当前运用较为广泛的CVT产品在工作中采用的HES-1C型互感器校验仪，基于RS232接口与计算机设备进行连接并将数据返回校验仪，能够有效的降低实验误差，提升数据运算的精确度与效率。经过多次实验调试得知，该设备每秒采样能够达到2.5次，周期为0.4s，基本上实现了同步数据更新的目标。在具体操作中，实验人员仅需点击鼠标即可自动仅需采样并记录数据，无需人员时刻监督，减少工作量，也即人员可以从繁重的数据中得以解放。
同时，为进一步提升检测效果，可以充分运用现有技术的优势设计出符合需求的以及发展趋势的客户端，便于非实验人员使用。如此即可解决非实验人员掌握试验进度与了解实验数据以及其他相关环节信息的途径，提升了整个团队的工作效率及协作力。此外，在试验中若收集到相应量的数据即可采用VB软件并从Excel表中进行调用以加以计算，得出相应的实验报告，在此过程中需要注意的是数据的保存，为避免数据的丢失可将输入的数据保存到其他存储设备之中，便于后期调用。
将原始实验数据按产品型号归类存入SQL数据库，日后可以随时用关键字进行查询，省时省力。更进一步，可以利用SQL Server的网络特性，作出特定功能的客户端，这样检测中心办公室人员不用进试验室也可以实时了解试验的进度和具体数据，也可以打印试验报告报告。
3 结束语
综上所述，自制软件具有针对性与适用性强等优势，在電力电容器设计生产中的得到了广泛应用，有效的帮助企业节省了劳动时间，提高了工作效率，降低了生产成本，但是各类企业在具体运用中要做好实际需求分析以及相关参数的收集和程序设计工作，以达到最佳效果。
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（作者单位：陕西省西安法拉电气有限公司）
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