專利名稱：雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法，屬于變壓器損耗的試驗(yàn)方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變壓器的生產(chǎn)制造過程中，接縫的大小雖然有規(guī)定，但沒有明確的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，只是估計(jì)值。而制造過程中，由人工操作，引入很大的隨機(jī)性。接縫增大，激磁電流和激磁容量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，無法保證產(chǎn)品的空載性能。研究接縫處消耗的激磁容量，有助于變壓器設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)接縫區(qū)域的大小，更準(zhǔn)確的確定變壓器的空載性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法，研究接縫的特性，分離出接縫容量占整個(gè)空載激磁容量的比例，為更直觀、有效設(shè)計(jì)變壓器空載性能參數(shù)奠定了基礎(chǔ)，可以提高產(chǎn)品性能，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法，采用兩個(gè)鐵心模型，將變壓器鐵心的空載激磁伏安進(jìn)行分離。兩個(gè)鐵心實(shí)際上是變壓器產(chǎn)品鐵心的一級(jí)，做到材料相同，接縫形式相同，接縫氣隙嚴(yán)加控制，盡量保持一致。片寬相同，但結(jié)構(gòu)尺寸不同。激磁電流產(chǎn)生鐵心主磁通，當(dāng)鐵心達(dá)到一定程度的飽和，在產(chǎn)生主磁通的同時(shí)會(huì)有一部分漏磁通發(fā)生。在空載條件下和一定的磁通密度范圍內(nèi)，作為一種近似的工程處理方法，可以認(rèn)為總激磁伏安僅消耗在鐵心接縫和接縫以外的鐵心柱和鐵軛上。在一個(gè)鐵心模型上可以測(cè)得鐵心損耗的有功和無功分量，即可得到鐵心的總激磁伏安和有功鐵損，但不可能用實(shí)驗(yàn)的方法在單臺(tái)模型上實(shí)現(xiàn)總激磁伏安在接縫和柱軛部位的分離。本發(fā)明提出用“兩鐵心法”實(shí)現(xiàn)了鐵心總激磁伏安的分離，即，基于兩個(gè)具有相同的接縫型式、相同的材料、但結(jié)構(gòu)尺寸不同的鐵心模型分別測(cè)量鐵心的總激磁伏安，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算確定總激磁伏安在鐵心接縫區(qū)和鐵心柱一軛區(qū)的分配情況。在總激磁伏安分離中，鐵心接縫有不同的處理方法傳統(tǒng)的方法把鐵心接縫處理為平面型接縫，把這種疊裝接縫等效成對(duì)接縫處理，即表征為單位面積的激磁伏安；而實(shí)際上，鐵心是由疊片采用步進(jìn)搭接而成的接縫型式，搭接的總寬度為10mm，即設(shè)想的“幾何縫” 的每一側(cè)的寬度為5mm。這樣，實(shí)際的鐵心接縫不再是“平面縫”的概念，而是一個(gè)包含接縫在內(nèi)的體積，稱為“接縫影響域”。實(shí)際上，這樣處理擴(kuò)展了 “傳統(tǒng)”方法的適用范圍。本發(fā)明提出了 “接縫影響域”的概念，以實(shí)際體積的形式表現(xiàn)了接縫區(qū)域，求取其激磁伏安，結(jié)果單位相同，可以推導(dǎo)確定變壓器接縫區(qū)域激磁伏安的比例。本發(fā)明的有益效果是采用雙鐵心法，可以分離鐵心接縫處和正常疊片處消耗的激磁容量。研究接縫處消耗的激磁容量，分離出接縫容量占整個(gè)空載激磁容量的比例，為更直觀、有效設(shè)計(jì)變壓器空載性能參數(shù)奠定了基礎(chǔ)，可以提高產(chǎn)品性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例疊片鐵心模型一示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例疊片鐵心模型二示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例接縫影響域(影線部分)示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例Bm_ci。與χ取值的關(guān)系示意圖5是本發(fā)明實(shí)施例基于兩鐵心模型確定的Bm_q。與武鋼提供的數(shù)據(jù)比較示意圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例隨接縫向鐵心部分延伸距離的變化Bm-qj曲線示意圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例不同方法處理的接縫激磁伏安的結(jié)果比較示意圖；
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。在實(shí)施例中，兩個(gè)鐵心實(shí)際上是變壓器產(chǎn)品鐵心的一級(jí)，做到材料相同，接縫形式相同，接縫氣隙嚴(yán)加控制，盡量保持一致。片寬相同，但結(jié)構(gòu)尺寸不同。一、雙鐵心模型參照附圖1、2，疊片鐵心模型一和疊片鐵心模型二的技術(shù)數(shù)據(jù)參見表1。表1雙鐵心模型數(shù)據(jù)
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二、分離計(jì)算
激磁電流產(chǎn)生鐵心主磁通，當(dāng)鐵心達(dá)到一定程度的飽和，在產(chǎn)生主磁通的同時(shí)會(huì)有一部分漏磁通發(fā)生。在空載條件下和一定的磁通密度范圍內(nèi)，作為一種近似的工程處理方法， 可以認(rèn)為總激磁伏安僅消耗在鐵心接縫和接縫以外的鐵心柱和鐵軛上。在一個(gè)鐵心模型上可以測(cè)得鐵心損耗的有功和無功分量，即可得到鐵心的總激磁伏安和有功鐵損，但不可能用實(shí)驗(yàn)的方法在單臺(tái)模型上實(shí)現(xiàn)總激磁伏安在接縫和柱軛部位的分離。作者提出用“兩鐵心法”實(shí)現(xiàn)了鐵心總激磁伏安的分離，即，基于兩個(gè)具有相同的接縫型式、相同的材料、但結(jié)構(gòu)尺寸不同的鐵心模型分別測(cè)量鐵心的總激磁伏安，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算確定總激磁伏安在鐵心接縫區(qū)和鐵心柱一軛區(qū)的分配情況。在總激磁伏安分離中，鐵心接縫有不同的處理方法傳統(tǒng)的方法把鐵心接縫處理為平面型接縫，把這種疊裝接縫等效成對(duì)接縫處理，即表征為單位面積的激磁伏安；而實(shí)際上，鐵心是由疊片采用步進(jìn)搭接而成的接縫型式，搭接的總寬度為10mm，即設(shè)想的“幾何縫” 的每一側(cè)的寬度為5mm。這樣，實(shí)際的鐵心接縫不再是“平面縫”的概念，而是一個(gè)包含接縫在內(nèi)的體積，稱為“接縫影響域”。這樣做實(shí)際上，這樣處理擴(kuò)展了“傳統(tǒng)”方法的適用范圍，如圖3所示。圖3中的χ表示接縫影響域由鐵心的幾何接縫的向外延拓的距離，用以表征接縫影響域的體積變化的情況。以下考察激磁伏安隨“影響域”體積變化的情況。體積的變化與圖3中χ所對(duì)應(yīng)的距離成比例，五種不同的距離列于表2。表2與χ對(duì)應(yīng)的距離
權(quán)利要求
1.一種雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法，其特征在于采用兩個(gè)鐵心模型，將變壓器鐵心的空載激磁伏安進(jìn)行分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法，其特征在于兩個(gè)鐵心實(shí)際上是變壓器產(chǎn)品鐵心的一級(jí)，做到材料相同，接縫形式相同，接縫氣隙嚴(yán)加控制，盡量保持一致，片寬相同，但結(jié)構(gòu)尺寸不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法，其特征在于以實(shí)際體積的形式表現(xiàn)了接縫區(qū)域，求取其激磁伏安，結(jié)果單位相同，可以推導(dǎo)確定變壓器接縫區(qū)域激磁伏安的比例。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙鐵心法分離鐵心激磁伏安的方法，屬于變壓器損耗的試驗(yàn)方法技術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)方案是采用兩個(gè)鐵心模型，將變壓器鐵心的空載激磁伏安進(jìn)行分離。兩個(gè)鐵心實(shí)際上是變壓器產(chǎn)品鐵心的一級(jí)，做到材料相同，接縫形式相同，接縫氣隙嚴(yán)加控制，盡量保持一致，片寬相同，但結(jié)構(gòu)尺寸不同。以實(shí)際體積的形式表現(xiàn)了接縫區(qū)域，求取其激磁伏安，結(jié)果單位相同，可以推導(dǎo)確定變壓器接縫區(qū)域激磁伏安的比例。采用雙鐵心法，可以分離鐵心接縫處和正常疊片處消耗的激磁容量。研究接縫處消耗的激磁容量，分離出接縫容量占整個(gè)空載激磁容量的比例，為更直觀、有效設(shè)計(jì)變壓器空載性能參數(shù)奠定了基礎(chǔ)，可以提高產(chǎn)品性能。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102262189SQ20111009730
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉蘭榮, 張俊杰, 張獻(xiàn), 杜永, 程志光, 胡啟凡, 范亞娜 申請(qǐng)人:保定天威集團(tuán)有限公司