ELECTRO 软件案例分享：通过虚拟建模优化变压器设计

引言 EFACEC 集团作为发电、输电与配电市场的综合解决方案供应商，拥有涵盖项目建设到设备制造的完整业务链。其技术总监 Carlos Carvalho 领导着一支 120 人的工程团队，负责设计与制造功率高达 1500 MVA、电压等级 525 kV 的大型电力变压器。在变压器行业，确保产品的效能与价格竞争力是企业核心目标。

虚拟原型化：降设计风险 为了应对市场挑战，EFACEC 采用仿真软件在制造前构建系统的虚拟原型，以避免由于设计疏忽导致的高昂错误成本。Carvalho 指出，在过去 26 年中，EFACEC 一直使用来自 INTEGRATED Engineering Software 的仿真工具，在设计周期的早期阶段识别并解决潜在问题。

软件工具链的应用 EFACEC 团队主要应用了 ELECTRO、COULOMB、FARADAY 和 INDUCTO 等软件：

• ELECTRO： 专为变压器应用设计的 2D/RS 电场求解器，用于计算电场强度、传输线参数及电容。设计人员可自动调节几何形状、材料和源参数，显著减少繁琐的重复劳动。

• COULOMB： 3D 电场求解器，支持更为复杂的电场与电容计算。

• FARADAY： 3D 涡流场求解器，可计算力、转矩、磁链、感应电压及阻抗。

技术创新：局部放电（PD）起始分析 在油浸式变压器的设计中，由于层压纸板的介电常数约为变压器油的两倍，电场往往会集中在油道中。由于变压器油的介电强度远低于纸板，如果能确保油隙的安荃性，则整体绝缘结构便能承受电气应力。

EFACEC 将这一行业公认的“弱点理论”及相关的“油曲线”实验数据反馈给软件开发方，建议将其整合进软件功能中。INTEGRATED 公司随后开发出了**“局部放电（PD）起始分析”对话功能**。该功能使 EFACEC 能够在设计阶段模拟介电测试，评估绕组、引线、套管末端及油箱等关键部位绝缘结构的介电强度。

总结与灵活性 由于大型电力变压器通常具有高度的定制化特点，每一台产品都面临独特的分析挑战。PD 起始分析功能具有很高的灵活性，它允许用户根据需求替换不同的介质曲线（如空气、硅、瓷件等）。

通过使用 ELECTRO 等仿真软件，EFACEC 在满足复杂应用需求的同时，不仅缩减了研发成本，还为非标设计提供了极大的灵活性和可靠性保障。