一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法及裝置，屬于電力變壓器電磁測量【技術(shù)領(lǐng)域】。技術(shù)方案是：包含U型上鐵軛（3）、U型下鐵軛（4）、激磁線圈（5）、測量線圈（2）、鐵軛支架（8）、油箱（6）、油箱底座（7）、緊固螺栓（10）和定位螺栓（9），在是試樣上繞制測量線圈，將試樣放入油箱中，將測量線圈接入磁通計(jì)中，給激勵(lì)線圈施加激勵(lì)，磁通計(jì)可實(shí)時(shí)顯示試樣中的平均磁密，增加激勵(lì)至指定磁密值。運(yùn)行后取出試樣，進(jìn)行磁性能及微觀結(jié)構(gòu)等屬性測量及磁性能變化研究。本發(fā)明可以模擬各種變壓器鐵心材料的真實(shí)運(yùn)行工況，為取向硅鋼試樣提供和變壓器鐵心有相類似的運(yùn)行環(huán)境，并易于取出取向硅鋼試樣進(jìn)行磁性能測量。
【專利說明】一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法及裝置，屬于電力變壓器電磁測量【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]取向硅鋼制造廠商提供的磁性能樣本數(shù)據(jù)一般為在其出廠前測量得到。變壓器鐵心的設(shè)計(jì)計(jì)算都是基于廠商提供的或通過對(duì)材料的磁性能測量得到的數(shù)據(jù)。變壓器產(chǎn)品制作完成并經(jīng)長期運(yùn)行后，其鐵心用取向硅鋼的磁性能以及微觀結(jié)構(gòu)等是否發(fā)生變化，這些變化對(duì)變壓器鐵心整體磁性能的影響，很難進(jìn)行測量評(píng)估。因鐵心制作完成后，已成為一個(gè)整體，并且變壓器基本都處在運(yùn)行狀態(tài)，不具備從鐵心中取出部分硅鋼材料進(jìn)行測試的條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法及裝置，可以模擬各種變壓器鐵心的真實(shí)運(yùn)行工況，為取向硅鋼試樣提供和變壓器鐵心有相類似的運(yùn)行環(huán)境。并易于取出取向硅鋼試樣進(jìn)行磁性能測量，解決【背景技術(shù)】中存在的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法，包含如下步驟:①制作兩個(gè)外形尺寸及工藝完全相同的U型鐵軛，每個(gè)U型鐵軛的上分別繞制兩個(gè)激磁線圈；每個(gè)U型軛上的兩個(gè)激磁線圈串聯(lián)且匝數(shù)相同；②將U型鐵軛固定在鐵軛支架上，其中下鐵軛放置在鐵軛支架的底座上，上鐵軛由鐵軛支架上部的裝有緊固螺栓的緊固夾件固定；鐵軛支架上裝有定位螺栓，可調(diào)節(jié)上鐵軛高度，從而調(diào)整上鐵軛與試樣之間的氣隙；③將油箱底座安裝在鐵軛支架底座上，并將油箱放置到油箱底座上；④將取向硅鋼片進(jìn)行剪切，疊成被測試樣，用綁扎材料綁扎，將處理好的被測試樣繞制測量線圈；⑤將繞好測量線圈的被測試樣放入油箱中；⑥給上下鐵軛的激磁線圈施加激勵(lì)，被測試樣內(nèi)的工作磁密由被測試樣上繞制的測量線圈實(shí)時(shí)測量，模擬變壓器的運(yùn)行工況，增加激勵(lì)直至被測試樣中達(dá)到和所模擬的變壓器鐵心相同工作磁密為止；⑦經(jīng)過運(yùn)行后，直接取出被測試樣，進(jìn)行磁性能及微觀結(jié)構(gòu)測量，對(duì)服役后的取向硅鋼材料磁性能變化趨勢進(jìn)行研究。
[0005]所述的將繞好測量線圈的被測試樣放入油箱中，如果模擬油浸式變壓器鐵心的實(shí)際工作環(huán)境，則在油箱中注油。
[0006]一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的裝置，包含U型上鐵軛、U型下鐵軛、激磁線圈、測量線圈、鐵軛支架、油箱、油箱底座、緊固螺栓和定位螺栓，U型上鐵軛和U型下鐵軛呈對(duì)稱形狀對(duì)齊，并通過鐵軛支架、緊固螺栓、定位螺栓固定，U型上鐵軛和U型下鐵軛中間放置由油箱底座支撐的油箱，油箱內(nèi)放置取向硅鋼試樣，取向硅鋼試樣纏有測量線圈，通過測量線圈與磁通計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測取向硅鋼試樣中的磁通密度。
[0007]所述的定位螺栓，有固定U型上鐵軛和調(diào)整U型上鐵軛高度的作用，當(dāng)磁路中有氣隙時(shí)，為達(dá)到設(shè)定磁密，同無氣隙時(shí)相比，需要的大大增加激勵(lì)電壓。調(diào)整U型上鐵軛高度即是為了減小鐵軛同試樣之間的氣隙，從而減小激勵(lì)電壓，降低對(duì)激勵(lì)電源的要求。
[0008]U型上鐵軛和U型下鐵軛的截面積大于取向硅鋼試樣截面積，這使U型上鐵軛和U型下鐵軛中的較小磁通都流入取向硅鋼試樣后，形成了較大的磁通密度，從而減小激磁難度。
[0009]所述的被測試樣，也就是取向硅鋼試樣，其取向硅鋼片的牌號(hào)可以是任意的，其工作磁密可根據(jù)需要為不大于飽和磁密的任意值，以供取向硅鋼磁性能演變研究。
[0010]本發(fā)明的積極效果是:可以模擬變壓器的實(shí)際運(yùn)行工況，使被測試樣工作在同變壓器鐵心相類似的條件下，根據(jù)需要，可為被測試樣提供不大于飽和磁密任意的值。并且，被測試樣可以方便的取出測量，為硅鋼片磁性能演變研究提供了便利條件。實(shí)驗(yàn)裝置制作簡單，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求較低，實(shí)驗(yàn)操作簡便易行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明電磁構(gòu)件示意圖；
圖2是本發(fā)明被測試樣疊積方式示意圖；
圖3是本發(fā)明總裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明鐵軛支架示意圖；
圖5是本發(fā)明油箱底座示意圖；
圖6是本發(fā)明油箱部分示意圖；
圖中:被測試樣1、測量線圈2、U型上鐵軛3、U型下鐵軛4、激磁線圈5、油箱6、油箱底座7、鐵軛支架8、定位螺栓9、緊固螺栓10。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖，通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法，將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖3進(jìn)行安裝，按要求剪切被測試樣，用綁扎材料綁扎，并在是被測試樣上繞制測量線圈，將被測試樣放入油箱中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要確定是否在油箱中注油。將測量線圈接入磁通計(jì)中，給激勵(lì)線圈施加激勵(lì)，磁通計(jì)可實(shí)時(shí)顯示被測試樣中的平均磁密，增加激勵(lì)至指定磁密值。經(jīng)過設(shè)定時(shí)間的運(yùn)行后，可直接取出被測試樣，進(jìn)行磁性能及微觀結(jié)構(gòu)等屬性測量及磁性能變化研究。
[0014]一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的裝置，包含U型上鐵軛3、U型下鐵軛4、激磁線圈5、測量線圈2、鐵軛支架7、油箱6、油箱底座7、緊固螺栓10和定位螺栓9 ；U型上鐵軛和U型下鐵軛呈對(duì)稱形狀對(duì)齊，并通過鐵軛支架、緊固螺栓、定位螺栓固定，U型上鐵軛和U型下鐵軛中間放置由油箱底座支撐的油箱,油箱內(nèi)放置取向娃鋼試樣，取向娃鋼試樣纏有測量線圈，通過測量線圈與磁通計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測取向硅鋼試樣中的磁通密度。
[0015]本裝置采用上下鐵軛的結(jié)構(gòu)形式，且上下鐵軛的截面積大于試樣截面積，這使上下鐵軛中的較小磁通都流入試樣后，形成了較大的磁通密度，從而減小激磁難度。
[0016]所述的定位螺栓，有固定上鐵軛和調(diào)整上鐵軛高度的作用。當(dāng)磁路中有氣隙時(shí)，為達(dá)到設(shè)定磁密，同無氣隙時(shí)相比，需要的大大增加激勵(lì)電壓。調(diào)整鐵軛高度即是為了減小鐵軛同取向硅鋼試樣之間的氣隙，從而減小激勵(lì)電壓，降低對(duì)激勵(lì)電源的要求。[0017]所述的被測試樣，即取向硅鋼試樣，其取向硅鋼片的牌號(hào)可以是任意的，其工作磁密可根據(jù)需要為不大于飽和磁密的任意值，以供對(duì)服役后的取向硅鋼磁性能演變研究。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法，其特征在于包含如下步驟:①制作兩個(gè)外形尺寸及工藝完全相同的U型鐵軛，每個(gè)U型鐵軛的上分別繞制兩個(gè)激磁線圈；每個(gè)U型軛上的兩個(gè)激磁線圈串聯(lián)且匝數(shù)相同；②將U型鐵軛固定在鐵軛支架上，其中下鐵軛放置在鐵軛支架的底座上，上鐵軛由鐵軛支架上部的裝有緊固螺栓的緊固夾件固定；鐵軛支架上裝有定位螺栓，可調(diào)節(jié)上鐵軛高度，從而調(diào)整上鐵軛與試樣之間的氣隙；③將油箱底座安裝在鐵軛支架底座上，并將油箱放置到油箱底座上；④將取向硅鋼片進(jìn)行剪切，疊成被測試樣，用綁扎材料綁扎，將處理好的被測試樣繞制測量線圈將繞好測量線圈的被測試樣放入油箱中給上下鐵軛的激磁線圈施加激勵(lì)，被測試樣內(nèi)的工作磁密由被測試樣上繞制的測量線圈實(shí)時(shí)測量，模擬變壓器的運(yùn)行工況，增加激勵(lì)直至被測試樣中達(dá)到和所模擬的變壓器鐵心相同工作磁密為止；⑦經(jīng)過運(yùn)行后，直接取出被測試樣，進(jìn)行磁性能及微觀結(jié)構(gòu)測量，對(duì)服役后的取向硅鋼材料磁性能變化趨勢進(jìn)行研究。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的方法，其特征在于所述的將繞好測量線圈的被測試樣放入油箱中，如果模擬油浸式變壓器鐵心的實(shí)際工作環(huán)境，則在油箱中注油。
3.一種模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的裝置，其特征在于包含包含U型上鐵軛(3)、U型下鐵軛(4)、激磁線圈(5)、測量線圈(2)、鐵軛支架(8)、油箱(6)、油箱底座(7)、緊固螺栓(10)和定位螺栓(9) ；U型上鐵軛和U型下鐵軛呈對(duì)稱形狀對(duì)齊，并通過鐵軛支架、緊固螺栓、定位螺栓固定，U型上鐵軛和U型下鐵軛中間放置由油箱底座支撐的油箱，油箱內(nèi)放置取向硅鋼試樣，取向硅鋼試樣纏有測量線圈，通過測量線圈與磁通計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測取向硅鋼試樣中的磁通密度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的裝置，其特征在于:所述的定位螺栓，有固定U型上鐵軛和調(diào)整U型上鐵軛高度的作用，當(dāng)磁路中有氣隙時(shí)，為達(dá)到設(shè)定磁密，同無氣隙時(shí)相比，需要的大大增加激勵(lì)電壓；調(diào)整U型上鐵軛高度即是為了減小鐵軛同試樣之間的氣隙，從而減小激勵(lì)電壓，降低對(duì)激勵(lì)電源的要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的模擬服役后變壓器鐵心材料磁性能的裝置，其特征在于:U型上鐵軛和U型下鐵軛的截面積大于取向硅鋼試樣截面積，使U型上鐵軛和U型下鐵軛中的較小磁通都流入取向硅鋼試樣后，形成了較大的磁通密度，從而減小激磁難度。
【文檔編號(hào)】G01R33/12GK103630856SQ201310690230
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】劉濤, 趙志剛, 馬光, 侯建江, 程志光, 范亞娜 申請(qǐng)人:保定天威集團(tuán)有限公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院