CN104573092B - 提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法，涉及变压器设计程序的计算机辅助设计，步骤是：获取需要循环遍历的变压器设计的参数；将变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库；在变压器参数数据库文件中建立空白表；在循环遍历法程序中设置数组；根据借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序中所选定变压器的相关参数值；根据所确定的各个取值范围用SQL语言查询数据库文件中的数值，依次写入对应的第四步的设置数组中；将各个数组中的数值写入空白表2的对应的字段名下；各个空白表2中数据参加循环遍历。该方法有效地缩短现有变压器循环遍历法设计程序中数据库的读取时间，减少查询数据库所用时间，提高程序运行效率。

Description

提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法

技术领域

本发明的技术方案涉及变压器设计程序的计算机辅助设计，具体地说是提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法。

背景技术

变压器的设计需要大量的反复计算。人工计算速度慢、周期长、精度低、可行方案少。随着计算机技术的发展，人们开始采用不同的程序语言以及各种优化方法来完成变压器的设计工作，其中循环遍历法是现有技术中一种普遍应用并认可度较高的方法。循环遍历法就是将变压器设计所涉及各个参数的可能取值代入程序中循环计算，然后将满足约束条件的设计方案输出供设计人员选择。

变压器设计的某些参数的可行取值在人工计算时表示为不同的表格；在现有的循环遍历法设计程序中，变压器设计参数的可行取值一般存储于数据库中。例如，铁心直径和与其相关的片宽、叠厚，扁导线和与其相关的导线宽、导线厚及导线面积，这些数据少则几百个，多的达到上千个。若已知铁心直径，需查询相应的片宽、叠厚，现有技术的变压器循环遍历法设计程序运行过程是从第一个铁心直径数据开始查找，直到找到相同的铁心直径后读取相应的片宽、叠厚，这很耗时。另外，循环遍历法设计程序中有大量的嵌套，例如确定一个铁心直径后可对应若干低压绕组导线规格，一个低压绕组导线规格选定后又对应若干个高压导线规格，导线规格需要查询数据库。再有，硅钢片性能参数、绕组散热参数及其他参数都需要查询数据库。有关文献报道采用循环遍历法计算变压器可行方案的时间从几十分钟到几个小时不等。分析表明，查询数据库数据所用时间占据了其中很大的份额。由于现有技术中采用循环遍历法解决实际问题涉及到数据库查询时都会遇到上述问题，导致程序运行效率低，因此上述问题亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法，将需要循环遍历的某个变量或者循环体中的某个变量及其相关的若干数据的所有具体数值存入数据库的表1中，建立与表1列字段相同的表2，建立与表1中n个列字段对应的n个数组，根据变压器设计计算中该变量的取值范围，用SQL语言将变量取值范围内数据写入数组，再用SQL语言清空表2中数据后将数组中的数据写入表2，由此建立数据库文件，在变压器设计的优化循环遍历法程序中使表2中数据参加循环遍历。该方法可以有效地缩短现有变压器循环遍历法设计程序中数据库的读取时间，即减少查询数据库所用时间，提高了程序运行效率。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法，步骤如下：

第一步，获取需要循环遍历的变压器设计的参数：

通过查阅相关资料、参照相关标准、参照同型号产品的历史数据、参考专家经验或由厂家提供的产品的出厂值来获取需要循环遍历的变压器设计的参数，包括变压器铁心直径、铁心片宽、铁心叠厚、线圈扁导线截面积、扁导线宽度、扁导线厚度、线圈圆导线截面积和圆导线直径；获取循环体中需要用到的根据铁心中磁通密度和硅钢片牌号查找的硅钢片单位损耗值、硅钢片单位激磁容量值；

第二步，将变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库：

借助Access计算机软件将第一步中所获得的各种变压器设计的参数数据输入计算机，借助Access软件建立变压器参数数据库文件，由此将第一步中所获得的各种变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库中；

在该变压器参数数据库文件中建立铁心直径表1，在该铁心直径表1中设置21个列字段，分别为1个铁心直径字段、10个铁心片宽字段和10个铁心叠厚字段，将第一步中获得的相关数据输入其中；

在该变压器参数数据库文件中建立扁导线表1，在该扁导线表1中设置3个列字段，分别为扁导线截面积字段、扁导线宽度字段和扁导线厚度字段，将第一步中获得的相关数据输入其中；

在该变压器参数数据库文件中建立圆导线表1，在该圆导线表1中设置2个列字段，分别为圆导线截面积字段和圆导线直径字段，将第一步中获得的相关数据输入其中；

在该变压器参数数据库文件中建立硅钢片性能表1，变压器常用硅钢片牌号有3种，故在硅钢片性能表1中设置7个列字段，分别为磁通密度字段、硅钢片牌号1单位损耗值字段、硅钢片牌号1单位激磁容量值字段、硅钢片牌号2单位损耗值字段、硅钢片牌号2单位激磁容量值字段、硅钢片牌号3单位损耗值字段和硅钢片牌号3单位激磁容量值字段，将第一步中获得的相关数据输入其中；

第三步，在变压器参数数据库文件中建立空白表：

在第二步中所建立的变压器参数数据库文件中建立空白表，包括建立空白铁心直径表2，该空白铁心直径表2中的字段数量和名称与上述第二步中的铁心直径表1一致；建立空白扁导线表2，该空白扁导线表2中的字段数量和名称与上述第二步中的扁导线表1一致；建立空白圆导线表2，该空白圆导线表2中字段数量和名称与上述第二步中的圆导线表1一致；建立空白硅钢片性能表2，该空白硅钢片性能表2中的字段数量和名称与上述第二步中的硅钢片性能表1一致；

第四步，在循环遍历法程序中设置数组：

在优化变压器设计中，在借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序中设置如下的数组，包括：表示为zhjing[]的铁心直径数组、表示为Kuan1[]--Kuan10[]的铁心片宽数组、表示为Hou1[]--Hou10[]的铁心叠厚数组、表示为Sbd[]的扁导线截面积数组、表示为b[]的扁导线宽度数组、表示为a[]的扁导线厚度数组、表示为Syd[]的圆导线截面积数组、表示为Zy[]的圆导线直径数组；表示为Bm[]的磁通密度数组、表示为Sh[]的单位损耗值数组和表示为Jcrl[]的单位激磁容量数组；

第五步，在优化变压器设计中，根据借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序中所选定的变压器容量S_N的值、高压侧额定电压U_1N的值、低压侧额定电压U_2N的值、变压器高压侧额定相电流I_1N的值、变压器低压侧额定相电流I_2N的值和硅钢片牌号来确定变压器铁心直径D、扁导线截面积S_b、圆导线截面积S_y和磁通密度B_m：

具体方法如下：

(5.1)通过查阅相关资料、参照相关标准、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验来确定变压器铁心直径系数K_Dmax和K_Dmin，根据K_Dmax和K_Dmin确定变压器铁心直径的取值范围：

该变压器铁心直径的取值范围为D_max＞D＞D_min；

(5.2)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验确定高压线圈的电流密度范围CJ_1max和CJ_1min，根据CJ_1max和CJ_1min确定圆导线截面积的取值范围：

该圆导线截面积的取值范围为S_ymax＞S＞S_ymin，当变压器高压线圈电流值超过了圆导线的载流范围时，用扁导线代替圆导线；

(5.3)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验确定低压线圈的电流密度范围CJ_2max和CJ_2min，根据CJ_2max和CJ_2min确定扁导线截面积的取值范围：

该扁导线截面积的取值范围为S_bmax＞S＞S_bmin；

(5.4)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验以及所选择硅钢片牌号确定磁通密度范围为：B_mmax＞B＞B_mmin；

第六步，根据第五步所确定的各个取值范围用SQL语言查询数据库文件中的数值，依次写入对应的第四步的设置数组中：

(6.1)根据D_max和D_min用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的铁心直径表1中的铁心直径字段，将铁心直径数值在D_min到D_max范围内的所有取值、与铁心直径数值对应的铁心片宽字段和铁心叠厚字段中的所有取值分别写入铁心直径数组zhjing[]、铁心片宽数组Kuan1[]--Kuan10[]和铁心叠厚数组Hou1[]--Hou10[]；

(6.2)根据S_ymax和S_ymin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的圆导线表1中的圆导线截面积字段，将圆导线截面积数值在S_ymin到S_ymax范围内的所有取值和与圆导线截面积对应的圆导线直径字段中的所有取值分别写入圆导线截面积数组Syd[]和圆导线直径数组Zy[]，当变压器高压线圈电流值超过了圆导线的载流范围时，用扁导线代替圆导线；

(6.3)根据S_bmax和S_bmin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的扁导线表1中的扁导线截面积字段，将扁导线截面积在S_bmin到S_bmax范围内的所有取值、与扁导线截面积对应的扁导线宽度字段和扁导线厚度字段中的所有取值分别写入扁导线截面积数组Sbd[]、扁导线宽度数组b[]和扁导线厚度数组a[]；

(6.4)根据所选择硅钢片牌号以及B_mmax和B_mmin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的硅钢片性能表1中磁通密度字段，根据设计中选择的硅钢片牌号，将同一硅钢片牌号下磁通密度在B_mmin到B_mmax范围内的所有取值、与磁通密度对应的单位损耗值字段和单位激磁容量值字段中的所有取值分别写入磁通密度数组Bm[]、单位损耗值数组Sh[]和单位激磁容量值数组Jcrl[]。

第七步，将各个数组中的数值写入空白表2的对应的字段名下：

用SQL语言将存储在第六步所述各个数组中的数值写入第三步所建立的各个空白表2的对应的字段名下，为了保证各个空白表2每次写入数据前为空，在写入数组中的数值之前用SQL语言执行一次对各个空白表2的清空数据操作；

第八步，各个空白表2中数据参加循环遍历：

在优化变压器设计中，在借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序运行中，从第七步所述的写入数据的借助Access计算机软件的各个空白表2中读取相关数据，即各个空白表2中数据参加循环遍历。

上述提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法，所述第五步(5.3)中的S_bmax和S_bmin，当变压器高压线圈的电流值或者低压线圈的电流值超过了单根扁导线的载流范围时，视具体的电流值采用导线并绕或并绕加叠绕，则将步骤五所述S_bmax和S_bmin除以并绕的根数或者并绕加叠绕的总根数，再继续其他步骤。

本发明的有益效果是：与现有的变压器设计所采用的循环遍历法设计程序相比，本发明的突出的实质性特点和显著进步如下：

(1)将需要循环遍历的某个变量或者循环体中的某个变量及其相关的若干数据的所有具体数值存入数据库的表1中，建立与表1列字段相同的表2，建立与表1中n个列字段对应的n个数组，根据变压器设计计算中该变量的取值范围，用SQL语言将变量取值范围内数据写入数组，再用SQL语言清空表2中数据后将数组中的数据写入表2，由此建立数据库文件，在变压器设计的优化循环遍历法程序中使表2中数据参加循环遍历。

(2)本发明方法可以有效地缩短现有变压器循环遍历法设计程序中数据库的读取时间，即减少查询数据库所用时间，提高了程序运行效率。例如：容量为200KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流为11.547安培、变压器低压侧额定相电流为288.675安培、硅钢片牌号选择30Q130的变压器，其圆导线可行取值为4个，扁导线可行取值为43个，磁通密度可行取值为41个，铁心直径可行取值为6个，采用现有循环遍历法设计程序，要运行31min16s后才能得到最终结果。改用本发明的借助VC++计算机软件编写变压器循环遍历法优化设计程序的方法，运行25min22s后就得到最终结果，省时5min54s。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

图1所示实施例表明，本发明方法的步骤流程是：获取需要循环遍历的变压器设计的参数→将变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库：建立数据库表1；建立与表1中列字段个数相同的n个数组→在变压器参数数据库文件中建立空白表：在变压器参数数据库文件中建立空白表2→在循环遍历法程序中设置数组→确定变压器铁心直径D、扁导线截面积S_b、圆导线截面积S_y和磁通密度B_m→根据所确定的各个参数取值范围，用SQL语言将各个参数取值范围内数据写入数组→用SQL语言将各个数组中的数值写入空白表2的对应的字段名下→各个空白表2中数据参加循环遍历。

上述数据库表1包括：铁心直径表1，在该铁心直径表1中设置21个列字段，分别为1个铁心直径字段、10个铁心片宽字段和10个铁心叠厚字段；扁导线表1，在该扁导线表1中设置3个列字段，分别为扁导线截面积字段、扁导线宽度字段和扁导线厚度字段；圆导线表1，在该圆导线表1中设置2个列字段，分别为圆导线截面积字段和圆导线直径字段；硅钢片性能表1，变压器常用硅钢片牌号有3种，故在硅钢片性能表1中设置7个列字段，分别为磁通密度字段、硅钢片牌号1单位损耗值字段、硅钢片牌号1单位激磁容量值字段、硅钢片牌号2单位损耗值字段、硅钢片牌号2单位激磁容量值字段、硅钢片牌号3单位损耗值字段和硅钢片牌号3单位激磁容量值字段。

上述空白表2包括：空白铁心直径表2、空白扁导线表2、空白圆导线表2和空白硅钢片性能表2。

实施例1

第一步，获取需要循环遍历的变压器设计的参数：

从辽宁科学技术出版社出版的《电力变压器手册》中获得铁心直径、铁心片宽、铁心叠厚的确定和计算方法；从《GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸》中获取线圈扁导线截面积、扁导线宽度、扁导线厚度，线圈圆导线截面积、圆导线直径；从武汉钢铁股份有限公司、宝钢集团有限公司等厂家的产品性能手册中获取硅钢片牌号以及不同磁通密度下硅钢片单位损耗值、硅钢片单位激磁容量值；

第二步，将变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库：

借助Access计算机软件将第一步中所获得的各种变压器设计的参数数据输入计算机，借助Access软件建立变压器参数数据库文件，即“变压器参数.mdb”，由此将第一步中所获得的各种变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库中；

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立铁心直径表1，铁心直径表1中设置21个列字段，分别为1个铁心直径字段、10个铁心片宽字段、10个铁心叠厚字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，一般配电变压器根据容量不同铁心直径在80mm—510mm之间取值，每隔2mm取一个值，铁心直径表1中共有216个记录；

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立扁导线表1，扁导线表1中设置3个列字段，分别为扁导线截面积字段、扁导线宽度字段、扁导线厚度字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，扁导线表1中共有581个记录；

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立圆导线表1，圆导线表1中设置2个列字段，分别为圆导线截面积字段、圆导线直径字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，圆导线表1中共有129个记录；

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立硅钢片性能表1，硅钢片性能表1中设置7个列字段，分别为磁通密度字段、硅钢片牌号1单位损耗值字段、硅钢片牌号1单位激磁容量值字段，硅钢片牌号2单位损耗值字段、硅钢片牌号2单位激磁容量值字段，硅钢片牌号3单位损耗值字段、硅钢片牌号3单位激磁容量值字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，变压器磁通密度在1.2特斯拉～1.7特斯拉之间取值，每隔0.001特斯拉取一个值，硅钢片性能表1中共有501个记录；

第三步，在变压器参数数据库文件中建立空白表：

在第二步所建立的“变压器参数.mdb”文件中建立空白表，包括建立空白铁心直径表2，该空白铁心直径表2中的字段数量和名称与上述第二步中的铁心直径表1一致；建立空白扁导线表2，该空白扁导线表2中的字段数量和名称与上述第二步中的扁导线表1一致；建立空白圆导线表2，该空白圆导线表2中字段数量和名称与上述第二步中的圆导线表1一致；建立空白硅钢片性能表2，该空白硅钢片性能表2中的字段数量和名称与上述第二步中的硅钢片性能表1一致；

第四步，在循环遍历法程序中设置数组：

在优化变压器设计中，在借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序中设置如下数组，包括：表示为zhjing[]的铁心直径数组、表示为Kuan1[]--Kuan10[]的铁心片宽数组、表示为Hou1[]--Hou10[]的铁心叠厚数组、表示为Sbd[]的扁导线截面积数组、表示为b[]的扁导线宽度数组、表示为a[]的扁导线厚度数组、表示为Syd[]的圆导线截面积数组、表示为Zy[]的圆导线直径数组；表示为Bm[]的磁通密度数组、表示为Sh[]的单位损耗值数组和表示为Jcrl[]的单位激磁容量值数组；

第五步，在优化变压器设计中，根据借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序中所选定的变压器容量S_N的值、变压器高压侧额定相电流I_1N的值、变压器低压侧额定相电流I_2N的值和硅钢片牌号来确定变压器铁心直径D、扁导线截面积S_b、圆导线截面积S_y和磁通密度B_m：

本实施例中，根据借助VC++计算机软件编写的采用循环遍历法变压器优化程序中选定的变压器容量S_N＝200KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流I_1N＝11.547安培、变压器低压侧额定相电流I_2N＝288.675安培、硅钢片牌号选择30Q130、该变压器铁心直径D＝156毫米、扁导线截面积S_b＝23.45平方毫米、圆导线截面积S_y＝3.5299平方毫米和磁通密度B_m＝1.6293特斯拉

具体方法如下：

(5.1)从辽宁科学技术出版社出版的《电力变压器手册》中获得铁心直径系数：K_Dmax＝57，K_Dmin＝53。以上两个值也可以根据厂家自己的同型号产品历史数据参考专家经验来确定。根据K_Dmax和K_Dmin确定变压器铁心直径的取值范围：：

则，变压器铁心直径的具体取值为：152mm、154mm、156mm、158mm、160mm或162mm；

(5.2)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验确定高压线圈的电流密度范围CJ_1max和CJ_1min，根据CJ_1max和CJ_1min确定圆导线截面积的取值范围：

本实施例中，根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》高压线圈的电流密度范围取CJ_1max＝3.5安培每平方毫米、CJ_1min＝2.8安培每平方毫米，以上两个值也可以根据厂家自己的同型号产品历史数据参考专家经验来确定，根据CJ_1max和CJ_1min确定圆导线截面积的取值范围：

查《变压器设计手册》《GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸》中的圆导线表，可以得到四个圆导线截面积的可行取值为：3.464、3.5299、3.9408或4.012；

(5.3)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验确定低压线圈的电流密度范围CJ_2max和CJ_2min，根据CJ_2max和CJ_2min确定扁导线截面积的取值范围：

根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》高压线圈的电流密度范围取CJ_2max＝3.5安培每平方毫米、CJ_2min＝2.8安培每平方毫米。以上两个值也可以根据厂家自己的同型号产品历史数据参考专家经验来确定。因为变压器低压侧额定相电流为288.675安培选择导线“2叠2并”，根据CJ_2max、CJ_2min和导线叠并关系确定扁导线截面积的取值范围：

查《变压器设计手册》《GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸》中的扁导线表，可以得到43个扁导线截面积的可行取值；

(5.4)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验以及所选择硅钢片牌号确定磁通密度范围为：B_mmax＞B＞B_mmin；

本实施例中，牌号为30Q130的硅钢片根据武汉钢铁股份有限公司的产品手册以及《电力变压器手册》确定磁通密度范围B_mmax＝1.65特斯拉＞B＞B_mmin＝1.6特斯拉，每隔0.001特斯拉取一个值，共41个取值；

第六步，根据第五步所确定的各个参数取值范围用SQL语言查询数据库文件中的数值，依次写入对应的第四步的设置数组中：

(6.1)根据D_max和D_min用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的铁心直径表1中的铁心直径字段，将铁心直径数值在D_min到D_max范围内的所有取值、与铁心直径数值对应的铁心片宽字段和铁心叠厚字段中的所有取值分别写入铁心直径数组zhjing[]、铁心片宽数组Kuan1[]--Kuan10[]和铁心叠厚数组Hou1[]--Hou10[]；

(6.2)根据S_ymax和S_ymin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的圆导线表1中的圆导线截面积字段，将圆导线截面积数值在S_ymin到S_ymax范围内的所有取值和与圆导线截面积对应的圆导线直径字段中的所有取值分别写入圆导线截面积数组Syd[]和圆导线直径数组Zy[]；

(6.3)根据S_bmax和S_bmin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的扁导线表1中的扁导线截面积字段，将扁导线截面积在S_bmin到S_bmax范围内的所有取值、与扁导线截面积对应的扁导线宽度字段和扁导线厚度字段中的所有取值分别写入扁导线截面积数组Sbd[]、扁导线宽度数组b[]和扁导线厚度数组a[]；

(6.4)根据所选择硅钢片牌号以及B_mmax和B_mmin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的硅钢片性能表1中磁通密度字段，根据设计中选择的硅钢片牌号，将同一硅钢片牌号下磁通密度在B_mmin到B_mmax范围内的所有取值、与磁通密度对应的单位损耗值字段和单位激磁容量值字段中的所有取值分别写入磁通密度数组Bm[]、单位损耗值数组Sh[]和单位激磁容量值数组Jcrl[]。

第七步，将各个数组中的数值写入空白表2的对应的字段名下：

用SQL语言将存储在第六步所述各个数组中的数值写入第三步所建立的各个空白表2的对应的字段名下，为了保证各个空白表2每次写入数据前为空，在写入数组中的数值之前用SQL语言执行一次对各个空白表2的清空数据操作；

第八步，各个空白表2中数据参加循环遍历：

在优化变压器设计中，在借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序运行中，从第七步所述的写入数据的借助Access计算机软件的各个空白表2中读取相关数据，即各个空白表2中数据参加循环遍历。

本实施例中，根据上述步骤(5.2)，圆导线可行取值为4个；根据上述步骤(5.3)，扁导线可行取值为43个；根据上述步骤(5.4)，磁通密度可行取值为41个；根据上述步骤(5.1)，铁心直径可行取值为6个。借助VC++计算机软件编写的循环遍历法变压器优化设计程序运行过程中要完成4×43×41×6＝42312个循环，每个循环中都包含查询数据库语句。按照常规方案查询数据库数据是从数据库的第一个值进行比对，直到找到与被查询数据一致的数据。例如要查询铁心直径为152mm的所有数据时，要从铁心直径最小值80mm开始比对，直到比对到152mm为止，经过了37次比对。而采用本实施例的方法，因为事先已将152、154、156、158、160、162，6个铁心直径及其相关数据存入铁心直径表2，只需要1次比对就能完成查询，查询速度一定提高了。如果要查询42312次数据库，所节省的时间更多。

例如：容量为200KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流为11.547安培、变压器低压侧额定相电流为288.675安培、硅钢片牌号选择30Q130的变压器，借助VC++计算机软件编写循环遍历法变压器优化设计程序。其圆导线可行取值为4个，扁导线可行取值为43个，磁通密度可行取值为41个，铁心直径可行取值为6个，运行31min16s后得到最终结果。改用本发明的方法，运行25min22s后得到最终结果，省时5min54s。

实施例2

根据借助VC++计算机软件编写的采用变压器循环遍历法优化程序中选定的变压器容量S_N＝2500KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流I_1N＝83.34安培、变压器低压侧额定相电流I_2N＝3608.4安培、硅钢片牌号选择30Q120、该变压器铁心直径D＝290毫米、高压侧采用扁导线其截面积S_b＝29.45平方毫米、低压侧采用扁导线并绕加叠绕，选择4并6叠单根导线截面积S_b＝46.31平方毫米和磁通密度B_m＝1.581特斯拉。

本实施例中，变压器高压侧额定相电流I_1N＝83.34安培，根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》高压线圈的电流密度范围取CJ_1max＝3.5安培每平方毫米、CJ_1min＝2.8安培每平方毫米，则导线最大截面积为

其取值已经超过目前圆导线的最大截面积28.274平方毫米，故可选择扁导线代替圆导线。

也就是说，除实施例1中的第五步(5.2)和第六步(6.2)所提及的圆导线，当变压器高压线圈电流值超过了圆导线的载流范围时，用扁导线代替圆导线；又，除实施例1中的第五步(5.3)中的S_bmax和S_bmin，当变压器高压线圈的电流值或者低压线圈的电流值超过了单根扁导线的载流范围时，视具体的电流值采用导线并绕或并绕加叠绕，则将步骤五所述S_bmax和S_bmin除以并绕的根数或者并绕加叠绕的总根数(本实施例为4并6叠)，再继续其他步骤，其他同实施例1。

实施例3

根据借助VC++计算机软件编写的采用变压器循环遍历法优化程序中选定的变压器容量S_N＝1000KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流I_1N＝33.3安培、变压器低压侧额定相电流I_2N＝1443.4安培、硅钢片牌号选择30Q120、该变压器铁心直径D＝236毫米、高压侧采用圆导线其截面积S_y＝11.0447平方毫米、低压侧采用扁导线并绕加叠绕，选择3并4叠单根扁导线截面积S_b＝32.95平方毫米和磁通密度B_m＝1.629特斯拉。

本实施例中，变压器低压侧额定相电流I_2N＝1443.4安培，根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》低压线圈的电流密度范围取CJ_2max＝3.5安培每平方毫米、CJ_2min＝2.8安培每平方毫米，则导线截面积范围为

其取值已经远远超过目前扁导线的最大截面积99.94平方毫米，故可选择采用扁导线并绕加叠绕，本实施例中选择“3并4叠”，单根扁导线截面积S_b＝32.95平方毫米。

也就是说，实施例1中的第五步(5.3)和第六步(6.3)所提及的扁导线，当变压器高压线圈或者低压线圈电流值超过了单根扁导线的载流范围时，采用扁导线并绕加叠绕，其他同实施例1。

Claims (1)

1.提高变压器循环遍历法程序设计中数据库查询效率的方法，其特征在于步骤如下：

第一步，获取需要循环遍历的变压器设计的参数：

从辽宁科学技术出版社出版的《电力变压器手册》中获得铁心直径、铁心片宽、铁心叠厚的确定和计算方法；从《GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸》中获取线圈扁导线截面积、扁导线宽度、扁导线厚度，线圈圆导线截面积、圆导线直径；从武汉钢铁股份有限公司、宝钢集团有限公司等厂家的产品性能手册中获取硅钢片牌号以及不同磁通密度下硅钢片单位损耗值、硅钢片单位激磁容量值；

第二步，将变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库：

借助Access计算机软件将第一步中所获得的各种变压器设计的参数数据输入计算机，借助Access软件建立变压器参数数据库文件，即“变压器参数.mdb”，由此将第一步中所获得的各种变压器设计的参数数据存入变压器参数数据库中，

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立铁心直径表1，铁心直径表1中设置21个列字段，分别为1个铁心直径字段、10个铁心片宽字段、10个铁心叠厚字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，一般配电变压器根据容量不同铁心直径在80mm—510mm之间取值，每隔2mm取一个值，铁心直径表1中共有216个记录，

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立扁导线表1，扁导线表1中设置3个列字段，分别为扁导线截面积字段、扁导线宽度字段、扁导线厚度字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，扁导线表1中共有581个记录，

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立圆导线表1，圆导线表1中设置2个列字段，分别为圆导线截面积字段、圆导线直径字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，圆导线表1中共有129个记录，

在“变压器参数.mdb”数据库文件中建立硅钢片性能表1，硅钢片性能表1中设置7个列字段，分别为磁通密度字段、硅钢片牌号1单位损耗值字段、硅钢片牌号1单位激磁容量值字段，硅钢片牌号2单位损耗值字段、硅钢片牌号2单位激磁容量值字段，硅钢片牌号3单位损耗值字段、硅钢片牌号3单位激磁容量值字段，将第一步中获得的相关数据输入其中，变压器磁通密度在1.2特斯拉～1.7特斯拉之间取值，每隔0.001特斯拉取一个值，硅钢片性能表1中共有501个记录；

第三步，在变压器参数数据库文件中建立空白表：

在第二步所建立的“变压器参数.mdb”文件中建立空白表，包括建立空白铁心直径表2，该空白铁心直径表2中的字段数量和名称与上述第二步中的铁心直径表1一致；建立空白扁导线表2，该空白扁导线表2中的字段数量和名称与上述第二步中的扁导线表1一致；建立空白圆导线表2，该空白圆导线表2中字段数量和名称与上述第二步中的圆导线表1一致；建立空白硅钢片性能表2，该空白硅钢片性能表2中的字段数量和名称与上述第二步中的硅钢片性能表1一致；

第四步，在循环遍历法程序中设置数组：

在优化变压器设计中，在借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序中设置如下数组，包括：表示为zhjing[]的铁心直径数组、表示为Kuan1[]--Kuan10[]的铁心片宽数组、表示为Hou1[]--Hou10[]的铁心叠厚数组、表示为Sbd[]的扁导线截面积数组、表示为b[]的扁导线宽度数组、表示为a[]的扁导线厚度数组、表示为Syd[]的圆导线截面积数组、表示为Zy[]的圆导线直径数组；表示为Bm[]的磁通密度数组、表示为Sh[]的单位损耗值数组和表示为Jcrl[]的单位激磁容量值数组；

第五步，在优化变压器设计中，根据借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序中所选定的变压器容量S_N的值、变压器高压侧额定相电流I_1N的值、变压器低压侧额定相电流I_2N的值和硅钢片牌号来确定变压器铁心直径D、扁导线截面积S_b、圆导线截面积S_y和磁通密度B_m：

具体操作选择以下三种中的一种：

第一种，根据借助VC++计算机软件编写的采用循环遍历法变压器优化程序中选定的变压器容量S_N＝200KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流I_1N＝11.547安培、变压器低压侧额定相电流I_2N＝288.675安培、硅钢片牌号选择30Q130、该变压器铁心直径D＝156毫米、扁导线截面积S_b＝23.45平方毫米、圆导线截面积S_y＝3.5299平方毫米和磁通密度B_m＝1.6293特斯拉；

第二种，根据借助VC++计算机软件编写的采用变压器循环遍历法优化程序中选定的变压器容量S_N＝2500KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流I_1N＝83.34安培、变压器低压侧额定相电流I_2N＝3608.4安培、硅钢片牌号选择30Q120、该变压器铁心直径D＝290毫米、高压侧采用扁导线其截面积S_b＝29.45平方毫米、低压侧采用扁导线并绕加叠绕，选择4并6叠单根导线截面积S_b＝46.31平方毫米和磁通密度B_m＝1.581特斯拉，

此处，变压器高压侧额定相电流I_1N＝83.34安培，根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》高压线圈的电流密度范围取CJ_1max＝3.5安培每平方毫米、CJ_1min＝2.8安培每平方毫米，则导线最大截面积为

其取值已经超过目前圆导线的最大截面积28.274平方毫米，故选择扁导线代替圆导线；

第三种，根据借助VC++计算机软件编写的采用变压器循环遍历法优化程序中选定的变压器容量S_N＝1000KVA、高压侧额定电压10KV、低压侧额定电压400V、变压器高压侧额定相电流I_1N＝33.3安培、变压器低压侧额定相电流I_2N＝1443.4安培、硅钢片牌号选择30Q120、该变压器铁心直径D＝236毫米、高压侧采用圆导线其截面积S_y＝11.0447平方毫米、低压侧采用扁导线并绕加叠绕，选择3并4叠单根扁导线截面积S_b＝32.95平方毫米和磁通密度B_m＝1.629特斯拉，

变压器低压侧额定相电流I_2N＝1443.4安培，根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》低压线圈的电流密度范围取CJ_2max＝3.5安培每平方毫米、CJ_2min＝2.8安培每平方毫米，则导线截面积范围为

其取值已经远远超过目前扁导线的最大截面积99.94平方毫米，故可选择采用扁导线并绕加叠绕，此处选择“3并4叠”，单根扁导线截面积S_b＝32.95平方毫米；

具体方法如下：

(5.1)从辽宁科学技术出版社出版的《电力变压器手册》中获得铁心直径系数：K_Dmax＝57，K_Dmin＝53，以上两个值也可以根据厂家自己的同型号产品历史数据参考专家经验来确定，根据K_Dmax和K_Dmin确定变压器铁心直径的取值范围：

则，变压器铁心直径的具体取值为：152mm、154mm、156mm、158mm、160mm或162mm；

(5.2)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验确定高压线圈的电流密度范围CJ_1max和CJ_1min，根据CJ_1max和CJ_1min确定圆导线截面积的取值范围：

根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》高压线圈的电流密度范围取CJ_1max＝3.5安培每平方毫米、CJ_1min＝2.8安培每平方毫米，以上两个值也可以根据厂家自己的同型号产品历史数据参考专家经验来确定，根据CJ_1max和CJ_1min确定圆导线截面积的取值范围：

查《变压器设计手册》《GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸》中的圆导线表，可以得到四个圆导线截面积的可行取值为：3.464、3.5299、3.9408或4.012；

(5.3)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验确定低压线圈的电流密度范围CJ_2max和CJ_2min，根据CJ_2max和CJ_2min确定扁导线截面积的取值范围：

根据1985年沈阳变压器研究所编制的《变压器设计手册》高压线圈的电流密度范围取CJ_2max＝3.5安培每平方毫米、CJ_2min＝2.8安培每平方毫米，以上两个值也可以根据厂家自己的同型号产品历史数据参考专家经验来确定，因为变压器低压侧额定相电流为288.675安培选择导线“2叠2并”，根据CJ_2max、CJ_2min和导线叠并关系确定扁导线截面积的取值范围：

查《变压器设计手册》《GB/T 6108.3-2003绕组线基本尺寸》中的扁导线表，可以得到43个扁导线截面积的可行取值；

(5.4)通过查阅相关资料、参照同型号产品的历史数据或参考专家经验以及所选择硅钢片牌号确定磁通密度范围为：B_mmax＞B＞B_mmin；

牌号为30Q130的硅钢片根据武汉钢铁股份有限公司的产品手册以及《电力变压器手册》确定磁通密度范围B_mmax＝1.65特斯拉＞B＞B_mmin＝1.6特斯拉，每隔0.001特斯拉取一个值，共41个取值；

第六步，根据第五步所确定的各个参数取值范围用SQL语言查询数据库文件中的数值，依次写入对应的第四步的设置数组中：

(6.1)根据D_max和D_min用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的铁心直径表1中的铁心直径字段，将铁心直径数值在D_min到D_max范围内的所有取值、与铁心直径数值对应的铁心片宽字段和铁心叠厚字段中的所有取值分别写入铁心直径数组zhjing[]、铁心片宽数组Kuan1[]--Kuan10[]和铁心叠厚数组Hou1[]--Hou10[]；

(6.2)根据S_ymax和S_ymin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的圆导线表1中的圆导线截面积字段，将圆导线截面积数值在S_ymin到S_ymax范围内的所有取值和与圆导线截面积对应的圆导线直径字段中的所有取值分别写入圆导线截面积数组Syd[]和圆导线直径数组Zy[]；

(6.3)根据S_bmax和S_bmin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的扁导线表1中的扁导线截面积字段，将扁导线截面积在S_bmin到S_bmax范围内的所有取值、与扁导线截面积对应的扁导线宽度字段和扁导线厚度字段中的所有取值分别写入扁导线截面积数组Sbd[]、扁导线宽度数组b[]和扁导线厚度数组a[]；

(6.4)根据所选择硅钢片牌号以及B_mmax和B_mmin用SQL语言查询第二步的变压器参数数据库文件中的硅钢片性能表1中磁通密度字段，根据设计中选择的硅钢片牌号，将同一硅钢片牌号下磁通密度在B_mmin到B_mmax范围内的所有取值、与磁通密度对应的单位损耗值字段和单位激磁容量值字段中的所有取值分别写入磁通密度数组Bm[]、单位损耗值数组Sh[]和单位激磁容量值数组Jcrl[]；

第七步，将各个数组中的数值写入空白表2的对应的字段名下：

用SQL语言将存储在第六步所述各个数组中的数值写入第三步所建立的各个空白表2的对应的字段名下，为了保证各个空白表2每次写入数据前为空，在写入数组中的数值之前用SQL语言执行一次对各个空白表2的清空数据操作；

第八步，各个空白表2中数据参加循环遍历：

在优化变压器设计中，在借助VC++计算机软件编写的循环遍历法程序运行中，从第七步所述的写入数据的借助Access计算机软件的各个空白表2中读取相关数据，即各个空白表2中数据参加循环遍历。