一種變壓器線圈散熱仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種變壓器線圈散熱仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，用于?yàn)證和確定變壓器線圈在不同工況下的溫度分布和熱點(diǎn)溫升與軟件仿真參數(shù)的關(guān)系，屬于變壓器的熱測(cè)量技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器運(yùn)行時(shí)線圈因產(chǎn)生損耗而發(fā)熱，線圈絕緣的老化與線圈溫度有著密切的聯(lián)系，因此研究線圈的溫升和熱點(diǎn)的分布有利于改善變壓器線圈散熱、降低熱點(diǎn)溫升，對(duì)提高變壓器的可靠性、延長變壓器壽命具有重要意義。但是由于線圈結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大而且實(shí)際線圈內(nèi)部溫度傳感器很不容易埋設(shè)、線圈內(nèi)部的損耗分布不均，直接測(cè)量線圈內(nèi)部的溫度分布和熱點(diǎn)溫升是很困難的。目前可行的方法是在變壓器設(shè)計(jì)階段用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行線圈的熱場仿真。軟件仿真時(shí)需要準(zhǔn)確輸入匝絕緣、油道尺寸、油流導(dǎo)向、線餅表面散熱系數(shù)等眾多參數(shù)，來保證變壓器線圈的溫度分布和熱點(diǎn)溫升的仿真結(jié)果和實(shí)際吻合。目前【背景技術(shù)】還沒有相關(guān)試驗(yàn)裝置來方便而準(zhǔn)確的驗(yàn)證利用這些參數(shù)的仿真結(jié)果是否能夠準(zhǔn)確的反映實(shí)際變壓器線圈的溫度分布。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型是提供一種變壓器線圈散熱仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，能夠利用此模型進(jìn)行軟件仿真和試驗(yàn)測(cè)量，以此來驗(yàn)證變壓器線圈溫度分布和仿真結(jié)果的關(guān)系，為變壓器線圈進(jìn)行熱場仿真確定出準(zhǔn)確的仿真參數(shù)，使變壓器熱場仿真結(jié)果和實(shí)際溫度分布一致，解決【背景技術(shù)】存在的上述問題。
[0004]本新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種變壓器線圈散熱仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，包含迂回?duì)折線餅、上部可拆卸擋板、接線端子、熱電偶、模型電流接線端、絕緣垂直擋板、下部可拆卸擋板、絕緣紙、電磁線匝絕緣、電磁線導(dǎo)體、進(jìn)油口和出油口；所述迂回對(duì)折線餅，為紙包電磁線迂回對(duì)折繞制而成的長方形線餅，多個(gè)迂回對(duì)折線餅層疊布置，并通過接線端子首尾串聯(lián)，相鄰兩個(gè)迂回對(duì)折線餅之間設(shè)置墊塊，通過調(diào)節(jié)墊塊厚度，來模擬變壓器線圈線餅間不同的油道尺寸;在需要測(cè)量導(dǎo)線溫度的迂回對(duì)折線餅中軸部位加裝熱電偶；在迂回對(duì)折線餅疊層兩側(cè)設(shè)置絕緣垂直紙檔板，一側(cè)的絕緣垂直紙檔板的上部設(shè)有上部可拆卸擋板，下部為出油口；另一側(cè)的絕緣垂直紙檔板的下部設(shè)有下部可拆卸擋板，上部為進(jìn)油口；通過安裝和拆卸上部可拆卸擋板和下部可拆卸擋板，來模擬變壓器線圈有油流導(dǎo)向和無導(dǎo)向的工況;在進(jìn)油口設(shè)置油栗，模擬強(qiáng)油循環(huán)工況，通過調(diào)節(jié)油栗調(diào)節(jié)進(jìn)油口的流量。
[0006]所述迂回對(duì)折線餅，采用紙包電磁線迂回對(duì)折工藝?yán)@制，對(duì)折匝數(shù)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變壓器線圈的匝數(shù)確定，例如:20匝，對(duì)折后迂回對(duì)折線餅的長度為80厘米，寬度由實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)線圈所用電磁線的厚度、匝數(shù)決定，厚度為電磁線的寬度。迂回對(duì)折能夠讓每個(gè)相鄰的導(dǎo)線電流方向相反，以此抵消導(dǎo)線周圍的磁場，基本消除導(dǎo)線渦流損耗，線餅通電后的損耗主要是電阻損耗，這樣能夠很準(zhǔn)確的得出不同電流下的損耗密度值。紙包電磁線，可以通過剝離和纏繞絕緣紙來調(diào)節(jié)電磁線匝絕緣的厚度。
[0007]本實(shí)用新型的積極效果:能夠模擬變壓器線圈的各種線餅間的油道的尺寸、是否有油流導(dǎo)向、不同線圈匝絕緣厚、不同的導(dǎo)線損耗密度等眾多運(yùn)行工況，還可以任意測(cè)量線餅內(nèi)外側(cè)導(dǎo)線和每個(gè)油道內(nèi)油流的溫度。操作簡單、組合方便、測(cè)量損耗密度和溫度的數(shù)值準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型三維結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型三維結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型單餅(加裝熱電偶)結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖4是本實(shí)用新型單餅(加裝熱電偶)中部剖視圖；
[0012]圖5是本實(shí)用新型線餅電磁線和熱電偶關(guān)系圖為圖4的局部放大圖；
[0013]圖中:迂回對(duì)折線餅1、上部可拆卸擋板2、接線端子3、熱電偶4、模型電流接線端5、絕緣垂直擋板6、下部可拆卸擋板7、絕緣紙8、電磁線匝絕緣9、電磁線導(dǎo)體10、進(jìn)油口 a、出油口 b0
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本新型作進(jìn)一步說明。
[0015]—種變壓器線圈散熱仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，包含迂回?duì)折線餅1、上部可拆卸擋板2、接線端子3、熱電偶4、模型電流接線端5、絕緣垂直擋板6、下部可拆卸擋板7、絕緣紙8、電磁線匝絕緣9、電磁線導(dǎo)體10、進(jìn)油口a和出油口b;所述迂回對(duì)折線餅I，為紙包電磁線迂回對(duì)折繞制而成的長方形線餅，多個(gè)迂回對(duì)折線餅層疊布置，并通過接線端子3首尾串聯(lián)，相鄰兩個(gè)迂回對(duì)折線餅之間設(shè)置墊塊，通過調(diào)節(jié)墊塊厚度，來模擬變壓器線圈線餅間不同的油道尺寸;在需要測(cè)量導(dǎo)線溫度的迂回對(duì)折線餅中軸部位加裝熱電偶4;在迂回對(duì)折線餅疊層兩側(cè)設(shè)置絕緣垂直紙檔板6，一側(cè)的絕緣垂直紙檔板6的上部設(shè)有上部可拆卸擋板2，下部為出油口b;另一側(cè)的絕緣垂直紙檔板6的下部設(shè)有下部可拆卸擋板7，上部為進(jìn)油口a;通過安裝和拆卸上部可拆卸擋板2和下部可拆卸擋板7，來模擬變壓器線圈有油流導(dǎo)向和無導(dǎo)向的工況;在進(jìn)油口設(shè)置油栗，模擬強(qiáng)油循環(huán)工況，通過調(diào)節(jié)油栗調(diào)節(jié)進(jìn)油口的流量。
[0016]所述迂回對(duì)折線餅，采用紙包電磁線迂回對(duì)折工藝?yán)@制，對(duì)折匝數(shù)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變壓器線圈的匝數(shù)確定，例如:20匝，對(duì)折后迂回對(duì)折線餅的長度為80厘米，寬度由實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)線圈所用電磁線的厚度、匝數(shù)決定，厚度為電磁線的寬度。迂回對(duì)折能夠讓每個(gè)相鄰的導(dǎo)線電流方向相反，以此抵消導(dǎo)線周圍的磁場，基本消除導(dǎo)線渦流損耗，線餅通電后的損耗主要是電阻損耗，這樣能夠很準(zhǔn)確的得出不同電流下的損耗密度值。紙包電磁線，可以通過剝離和纏繞絕緣紙8來調(diào)節(jié)電磁線匝絕緣9的厚度。
[0017]所述在需要測(cè)量導(dǎo)線溫度的迂回對(duì)折線餅中軸部位加裝熱電偶4，熱電偶4埋設(shè)在迂回對(duì)折線餅的中間位置，具體步驟:迂回對(duì)折線餅做好后，在電磁線匝絕緣9上，沿迂回對(duì)折線餅長度方向上割開一厘米長的縫隙，割透電磁線匝絕緣9，露出電磁線導(dǎo)10;將熱電偶測(cè)溫端部用0.05mm厚的絕緣紙8包好;第三步:將包好后的熱電偶插入電磁線匝絕緣9上割開的縫隙中，位置正好緊貼電磁線導(dǎo)體10側(cè)面與相鄰電磁線的夾縫位置，埋設(shè)深度為迂回對(duì)折線餅厚度的0.5倍;將縫隙封閉，并將迂回對(duì)折線餅用綁扎帶捆緊，這樣就可以將熱電偶牢靠而穩(wěn)定的夾在電磁線導(dǎo)體10絕緣縫隙中，測(cè)溫穩(wěn)定、準(zhǔn)確。
[0018]本實(shí)用新型組裝步驟:第一步:將需要測(cè)量的迂回對(duì)折線餅加裝熱電偶，第二步:將多層(層數(shù)可根據(jù)具實(shí)際實(shí)驗(yàn)調(diào)整)迂回對(duì)折線餅層疊整齊，層間墊好與需要試驗(yàn)油道相同厚度的墊塊，第三步:將多層(層數(shù)可根據(jù)具實(shí)際實(shí)驗(yàn)調(diào)整)迂回對(duì)折線餅串聯(lián)，第四步:需要測(cè)量溫度的油道插入油道熱電偶，第五步:迂回對(duì)折線餅疊層周圍加裝絕緣垂直紙板和可拆卸擋板。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變壓器線圈散熱仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其特征在于包含迂回?duì)折線餅(I)、上部可拆卸擋板(2)、接線端子(3)、熱電偶(4)、模型電流接線端(5 )、絕緣垂直擋板(6)、下部可拆卸擋板(7)、絕緣紙(8)、電磁線匝絕緣(9)、電磁線導(dǎo)體(10)、進(jìn)油口(a)和出油口(b);所述迂回對(duì)折線餅(I)，為紙包電磁線迂回對(duì)折繞制而成的長方形線餅，多個(gè)迂回對(duì)折線餅層疊布置，并通過接線端子(3)首尾串聯(lián)，相鄰兩個(gè)迂回對(duì)折線餅之間設(shè)置墊塊;在迂回對(duì)折線餅中軸部位加裝熱電偶(4);在迂回對(duì)折線餅疊層兩側(cè)設(shè)置絕緣垂直紙檔板(6)，一側(cè)的絕緣垂直紙檔板(6)的上部設(shè)有上部可拆卸擋板(2)，下部為出油口(b);另一側(cè)的絕緣垂直紙檔板(6)的下部設(shè)有下部可拆卸擋板(7)，上部為進(jìn)油口(a)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種變壓器線圈散熱仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，屬于變壓器的熱測(cè)量技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。技術(shù)方案是：多個(gè)迂回對(duì)折線餅（1）層疊布置，并通過接線端子（3）首尾串聯(lián)，相鄰兩個(gè)迂回對(duì)折線餅之間設(shè)置墊塊，通過調(diào)節(jié)墊塊厚度，來模擬變壓器線圈線餅間不同的油道尺寸；在需要測(cè)量導(dǎo)線溫度的迂回對(duì)折線餅中軸部位加裝熱電偶(4)；在迂回對(duì)折線餅疊層兩側(cè)設(shè)置絕緣垂直紙檔板（6）。本實(shí)用新型能夠模擬變壓器線圈的各種線餅間的油道的尺寸、是否有油流導(dǎo)向、不同線圈匝絕緣厚、不同的導(dǎo)線損耗密度等眾多運(yùn)行工況，還可以任意測(cè)量線餅內(nèi)外側(cè)導(dǎo)線和每個(gè)油道內(nèi)油流的溫度。操作簡單、組合方便、測(cè)量損耗密度和溫度的數(shù)值準(zhǔn)確。
【IPC分類】H01F27/08, G01D21/00
【公開號(hào)】CN205192519
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521050729
【發(fā)明人】李 杰, 劉蘭榮, 車福來, 路素銀, 武衛(wèi)革, 張曉光
【申請(qǐng)人】保定天威保變電氣股份有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日