干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图绘制方法
【技术领域】
[0001]本发明的技术方案涉及变压器的导电连接，具体地说是干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图绘制方法。
【背景技术】
[0002]干式配电变压器在应用时被放置在柜体中，其高压侧通过电缆与高压开关连接，其低压侧铜排与低压开关柜的输入铜排连接。由于干式配电变压器及低压开关柜相对位置变化较大，从而干式配电变压器低压侧铜排与低压开关柜的输入铜排的位置有多种情况，几乎是每台干式配电变压器都要重新绘制一套主母线连接图。目前，干式配电变压器低压侧铜排与低压开关柜的输入铜排之间的主母线连接图大都是借助CAD绘图软件手工绘制而成的。绘图周期和图纸质量取决于设计人员的技术水平和熟练程度。据统计，每台干式配电变压器都要涉及到绘制与低压开关柜的输入铜排之间的主母线连接图，比较熟练的技术人员绘制一套干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图一般需要I天的时间，这不仅绘制该连接图的周期长，要花费了大量的时间，而且出现错误的概率高。因此寻求一种干式配电变压器与低压开关柜之间的主母线连接图绘制方法具有重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图绘制方法，是一种干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接的参数化绘图方法，克服了现有技术中采用通用绘图软件手工绘制干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图的周期长，要花费了大量的时间和出现错误概率高的缺陷。
[0004]本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图绘制方法，具体步骤如下:
[0005]下面所述“铜排”的类型包括:干式配电变压器各相出线铜排、干式配电变压器低压侧各相铜排、各相连线铜排和低压开关柜输入铜排的各相铜排，共四类；
[0006]干式配电变压器与低压开关柜之间的主母线包括:干式配电变压器各相出线铜排的一端分别与相应的干式配电变压器低压侧各相铜排相连并向上引出连接线；低压开关柜输入铜排的各相铜排分别通过各相连线铜排与干式配电变压器各相出线铜排的另一端相连；干式配电变压器低压侧各相铜排、干式配电变压器各相出线铜排、各相连线铜排和低压开关柜输入铜排的各相铜排中的各相均指a、b、c、n四相，各相连线铜排在干式配电变压器俯视图上的相序为abcn、nabc、cban或ncba，各相连线铜排被固定在铜排支撑架上，铜排支撑架竖直固定在干式配电变压器的高压侧铁心上夹件和低压侧铁心上夹件上；干式配电变压器的吊装螺栓垂直于该干式配电变压器的高压侧铁心上夹件和铜排支撑架所在的平面，共有四个干式配电变压器的吊装螺栓；
[0007]第一步，建立干式配电变压器在干式配电变压器柜体内的XY坐标系:
[0008]将干式配电变压器置于干式配电变压器柜体内，从干式配电变压器柜体俯视图看，靠近干式配电变压器低压侧C相铜排的一侧的下部顶点定义为坐标原点，原点水平向右的方向为X轴正方向，即面向干式配电变压器低压侧时，从干式配电变压器低压侧C相铜排指向干式配电变压器低压侧a相铜排的方向；定义干式配电变压器由低压侧指向高压侧的方向为Y轴正方向；低压开关柜输入铜排与X轴平行，面向干式配电变压器低压侧，若低压开关柜输入铜排在干式配电变压器的右侧称为右出线；若低压开关柜输入铜排在干式配电变压器的左侧称为左出线；由此建立了干式配电变压器在干式配电变压器柜体内的XY坐标系；
[0009]第二步，定义干式配电变压器在干式配电变压器柜体内的XY坐标系中各参数的相对位置:
[0010]在干式配电变压器的高压侧铁心上夹件的位置点沿X轴正方向上，定义其中X坐标值小的一个吊装螺栓为高压第二吊装螺栓，高压第二吊装螺栓的圆心坐标为(X2，y2)，定义其中X坐标值大的一个吊装螺栓为高压第一吊装螺栓，高压第一吊装螺栓的圆心坐标为(x5，y5);在干式配电变压器低压侧铁心上夹件的位置点沿X轴正方向上，定义其中X坐标值小的一个吊装螺栓为低压第二吊装螺栓，低压第二吊装螺栓的圆心坐标为(x9，y9)，定义其中X坐标值大的一个吊装螺栓为低压第一吊装螺栓，低压第一吊装螺栓的圆心坐标为(χ12，y12);干式配电变压器低压侧c相铜排的坐标为ptmc (x8,y8)、干式配电变压器低压侧b相铜排的坐标为ptmb(xn，yn)、干式配电变压器低压侧a相铜排的坐标为ptma (x14，y14)、干式配电变压器低压侧η相铜排的坐标为ptmn(Xl3，y13);低压开关柜输入铜排的各相铜排坐标为:η 相 ptn (x24n，y24n)、a 相 pta (x24a，y24a)、b 相 ptb (x24b，y24b)、c 相 ptc (x24c，y24c)；
[0011]第三步，确定拒绝域:
[0012]定义分别以第二步中的高压第一吊装螺栓和高压第二吊装螺栓的圆心为中心，半径为!^的圆形区域均为第一拒绝域；定义分别以第二步中的低压第一吊装螺栓和低压第二吊装螺栓的圆心为中心，半径为1"2的圆形区域均为第二拒绝域；
[0013]第四步，输入数据:
[0014]在人机交互界面中将绘图需要的数据输入计算机，所需输入的数据来自上述步骤，包括:选择出线方式是左出线或右出线、干式配电变压器低压侧各相铜排坐标；低压开关柜输入铜排的各相铜排坐标、高压第二吊装螺栓、高压第一吊装螺栓、低压第二吊装螺栓和低压第一吊装螺栓的圆心坐标、选择低压开关柜输入铜排的相序、设定第一拒绝域和第二拒绝域的半径的值；
[0015]第五步，绘制各相连线铜排和干式配电变压器各相出线铜排，最终绘制出干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图:
[0016]根据第四步输入的出线方式、低压开关柜输入铜排的相序和低压开关柜输入铜排的各相铜排坐标判断各相连线铜排的位置和形状，绘制各相连线铜排；根据干式配电变压器低压侧各相铜排坐标判断干式配电变压器各相出线铜排的位置和形状从而绘制出干式配电变压器各相出线铜排，最终得到干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图。
[0017]上述干式配电变压器与低压开关柜间的主母线连接图绘制方法，所述绘制各相连线铜排的具体步骤是:
[0018]A.在右出线及低压开关柜输入铜排在Y轴负方向上的相序为abcn或nabc时绘制各相连线铜排的具体步骤是:
[0019]A-l.确定c相连线铜排的位置及形状:
[0020]根据低压开关柜输入铜排的c相铜排与两个拒绝域的位置关系的三种情况，来确定三种c相连线铜排的位置及形状:
[0021]①低压开关柜输入铜排的c相铜排的Y轴坐标不在两个拒绝域Y轴坐标范围内:
[0022]此时，c相连线铜排为直铜排，c相连线铜排始点坐标为低压开关柜输入铜排的c相铜排处的坐标，c相连线铜排的终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧c相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0023]②低压开关柜输入铜排的c相铜排的Y轴坐标在第一拒绝域范围内:
[0024]此时，c相连线铜排为以下的三段折线形，向Y轴负方向曲折以避开第一拒绝域:
[0025]c相连线铜排第一段:始点坐标为低压开关柜输入铜排的c相铜排处的坐标，终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧a相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0026]c相连线铜排第二段:始点X轴坐标为干式配电变压器低压侧c相铜排处的X轴坐标，始点Y轴坐标为高压第一吊装螺栓圆心的Y轴坐标与第一拒绝域半径A的差；终点X轴坐标为高压第一吊装螺栓圆心的X轴坐标与第一拒绝域半径A的和，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0027]c相连线铜排第三段:始点坐标为c相连线铜排第一段的终点坐标，终点坐标为c相连线铜排第二段的终点坐标；
[0028]③低压开关柜输入铜排的c相铜排的Y轴坐标在第二拒绝域范围内:
[0029]此时，c相连线铜排为以下的三段折线形，向Y轴负方向曲折以避开第二拒绝域:
[0030]c相连线铜排第一段:始点坐标为低压开关柜输入铜排的c相铜排处的坐标，终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧a相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0031]c相连线铜排第二段:始点X轴坐标为干式配电变压器低压侧c相铜排处的X轴坐标，始点Y轴坐标为低压第一吊装螺栓圆心的Y轴坐标与第二拒绝域半径r2的差；终点X轴坐标为低压第一吊装螺栓圆心的X轴坐标与第二拒绝域半径r2的和，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0032]c相连线铜排第三段:始点坐标为c相连线铜排第一段的终点坐标，终点坐标为c相连线铜排第二段的终点坐标；
[0033]A-2.确定b相连线铜排的位置及形状:
[0034]根据低压开关柜输入铜排的b相铜排与两个拒绝域的位置关系的三种情况，来确定三种b相连线铜排的位置及形状:
[0035]①低压开关柜输入铜排的b相铜排的Y轴坐标不在两个拒绝域Y轴坐标范围内:
[0036]此时，b相连线铜排为直铜排，b相连线铜排始点坐标为低压开关柜输入铜排的b相铜排处的坐标，b相连线铜排终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧b相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0037]②低压开关柜输入铜排的b相铜排的Y轴坐标在第一拒绝域范围内:
[0038]此时，b相连线铜排为以下的三段折线形，向Y轴正方向曲折以避开第一拒绝域:
[0039]b相连线铜排第一段:始点坐标为低压开关柜输入铜排的b相铜排处的坐标，终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧a相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0040]b相连线铜排第二段:始点X轴坐标为干式配电变压器低压侧b相铜排处的X轴坐标，始点Y轴坐标为高压第一吊装螺栓圆心的Y轴坐标与第一拒绝域半径A的和；终点X轴坐标为高压第一吊装螺栓圆心的X轴坐标与第一拒绝域半径A的和，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0041]b相连线铜排第三段:始点坐标为b相连线铜排第一段的终点坐标，终点坐标为b相连线铜排第二段的终点坐标；
[0042]③低压开关柜输入铜排的b相铜排的Y轴坐标在第二拒绝域范围内:
[0043]此时，b相连线铜排为以下三段折线形，向Y轴正方向曲折以避开第二拒绝域:
[0044]b相连线铜排第一段:始点坐标为低压开关柜输入铜排的b相铜排处的坐标，终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧a相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0045]b相连线铜排第二段:始点X轴坐标为干式配电变压器低压侧b相铜排处的X轴坐标，始点Y轴坐标为低压第一吊装螺栓圆心的Y轴坐标与第二拒绝域半径r2的和；终点X轴坐标为低压第一吊装螺栓圆心的X轴坐标与第二拒绝域半径r2的和，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0046]b相连线铜排第三段:始点坐标为b相连线铜排第一段的终点坐标，终点坐标为b相连线铜排第二段的终点坐标；
[0047]A-3.确定a相连线铜排和η相连线铜排的位置及形状:
[0048]a相连线铜排和η相连线铜排在X轴方向上且长度短，不会碰到两个拒绝域，均为直铜排，a相连线铜排和η相连线铜排的位置确定方法与c相连线铜排或b相连线铜排为直铜排时情况一致；
[0049]B.在右出线及低压开关柜输入铜排在Y轴负方向上的相序为cban或ncba时绘制各相连线铜排的具体步骤是:
[0050]B-1.确定c相连线铜排的位置及形状:
[0051]根据低压开关柜输入铜排的c相铜排与两个拒绝域的位置关系的三种情况，来确定三种c相连线铜排的位置及形状:
[0052]①低压开关柜输入铜排的c相铜排的Y轴坐标不在两个拒绝域Y轴坐标范围内:
[0053]此时，c相连线铜排为直铜排，c相连线铜排始点坐标为低压开关柜输入铜排的c相铜排处的坐标，c相连线铜排终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧c相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0054]②低压开关柜c相输入铜排的Y轴坐标在第一拒绝域范围内:
[0055]此时，c相连线铜排为以下的三段折线形，向Y轴正方向曲折以避开第一拒绝域:
[0056]c相连线铜排第一段:始点坐标为低压开关柜输入铜排的c相铜排处的坐标，终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧a相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0057]c相连线铜排第二段:始点X轴坐标为干式配电变压器低压侧c相铜排处的X轴坐标，始点Y轴坐标为高压第一吊装螺栓圆心的Y轴坐标与第一拒绝域半径A的和；终点X轴坐标为高压第一吊装螺栓圆心的X轴坐标与第一拒绝域半径A的和，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0058]c相连线铜排第三段:始点坐标为c相连线铜排第一段的终点坐标，终点坐标为c相连线铜排第二段的终点坐标；
[0059]③低压开关柜输入铜排的c相铜排的Y轴坐标在第二拒绝域范围内:
[0060]此时，c相连线铜排为以下三段折线形，向Y轴正方向曲折以避开第二拒绝域:
[0061]c相连线铜排第一段:始点坐标为低压开关柜输入铜排的c相铜排处的坐标，终点X轴坐标为干式配电变压器低压侧a相铜排处的X轴坐标，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0062]c相连线铜排第二段:始点X轴坐标为干式配电变压器低压侧c相铜排处的X轴坐标，始点Y轴坐标为低压第一吊装螺栓圆心的Y轴坐标与第二拒绝域半径r2的和；终点X轴坐标为低压第一吊装螺栓圆心的X轴坐标与第二拒绝域半径r2的和，终点Y轴坐标与始点Y轴坐标相同；
[0063]c相连线铜排第三段:始点坐标为c相连线铜排第一段的终点坐标，终点坐标为c相连线铜排第二段的终点坐标；
[0064]B-2.确定b相连线铜排的位置及形状:
[0065]根据低压开关柜输入铜排的b相铜排与两个拒绝域的位置关系的三种情况，来确定三种b相连线铜排的位置及形状:
[0066]①低压开关柜输入铜排的b相铜排的Y轴坐标不在两个拒绝域Y轴坐标范围内:
[0067]此时，b相连线铜排为直铜排，b相连线铜排始点坐标为低压开关柜b相输入铜排处的坐标，b相连线铜排终点X轴坐标为干式配电变