专利名称：双铁心法分离铁心激磁伏安的方法
技术领域：
本发明涉及一种双铁心法分离铁心激磁伏安的方法，属于变压器损耗的试验方法技术领域。
背景技术：
变压器的生产制造过程中，接缝的大小虽然有规定，但没有明确的计算和实验验证，只是估计值。而制造过程中，由人工操作，引入很大的随机性。接缝增大，激磁电流和激磁容量会远远大于设计值，无法保证产品的空载性能。研究接缝处消耗的激磁容量，有助于变压器设计过程中设计接缝区域的大小，更准确的确定变压器的空载性能。
发明内容
本发明目的是提供一种双铁心法分离铁心激磁伏安的方法，研究接缝的特性，分离出接缝容量占整个空载激磁容量的比例，为更直观、有效设计变压器空载性能参数奠定了基础，可以提高产品性能，解决背景技术中存在的上述问题。本发明的技术方案是双铁心法分离铁心激磁伏安的方法，采用两个铁心模型，将变压器铁心的空载激磁伏安进行分离。两个铁心实际上是变压器产品铁心的一级，做到材料相同，接缝形式相同，接缝气隙严加控制，尽量保持一致。片宽相同，但结构尺寸不同。激磁电流产生铁心主磁通，当铁心达到一定程度的饱和，在产生主磁通的同时会有一部分漏磁通发生。在空载条件下和一定的磁通密度范围内，作为一种近似的工程处理方法，可以认为总激磁伏安仅消耗在铁心接缝和接缝以外的铁心柱和铁轭上。在一个铁心模型上可以测得铁心损耗的有功和无功分量，即可得到铁心的总激磁伏安和有功铁损，但不可能用实验的方法在单台模型上实现总激磁伏安在接缝和柱轭部位的分离。本发明提出用“两铁心法”实现了铁心总激磁伏安的分离，即，基于两个具有相同的接缝型式、相同的材料、但结构尺寸不同的铁心模型分别测量铁心的总激磁伏安，并根据实验结果计算确定总激磁伏安在铁心接缝区和铁心柱一轭区的分配情况。在总激磁伏安分离中，铁心接缝有不同的处理方法传统的方法把铁心接缝处理为平面型接缝，把这种叠装接缝等效成对接缝处理，即表征为单位面积的激磁伏安；而实际上，铁心是由叠片采用步进搭接而成的接缝型式，搭接的总宽度为10mm，即设想的“几何缝” 的每一侧的宽度为5mm。这样，实际的铁心接缝不再是“平面缝”的概念，而是一个包含接缝在内的体积，称为“接缝影响域”。实际上，这样处理扩展了 “传统”方法的适用范围。本发明提出了 “接缝影响域”的概念，以实际体积的形式表现了接缝区域，求取其激磁伏安，结果单位相同，可以推导确定变压器接缝区域激磁伏安的比例。本发明的有益效果是采用双铁心法，可以分离铁心接缝处和正常叠片处消耗的激磁容量。研究接缝处消耗的激磁容量，分离出接缝容量占整个空载激磁容量的比例，为更直观、有效设计变压器空载性能参数奠定了基础，可以提高产品性能。
图1为本发明实施例叠片铁心模型一示意图；图2为本发明实施例叠片铁心模型二示意图； 图3是本发明实施例接缝影响域(影线部分)示意图； 图4是本发明实施例Bm_ci。与χ取值的关系示意图5是本发明实施例基于两铁心模型确定的Bm_q。与武钢提供的数据比较示意图； 图6是本发明实施例随接缝向铁心部分延伸距离的变化Bm-qj曲线示意图； 图7是本发明实施例不同方法处理的接缝激磁伏安的结果比较示意图；
具体实施例方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。在实施例中，两个铁心实际上是变压器产品铁心的一级，做到材料相同，接缝形式相同，接缝气隙严加控制，尽量保持一致。片宽相同，但结构尺寸不同。一、双铁心模型参照附图1、2，叠片铁心模型一和叠片铁心模型二的技术数据参见表1。表1双铁心模型数据
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二、分离计算
激磁电流产生铁心主磁通，当铁心达到一定程度的饱和，在产生主磁通的同时会有一部分漏磁通发生。在空载条件下和一定的磁通密度范围内，作为一种近似的工程处理方法， 可以认为总激磁伏安仅消耗在铁心接缝和接缝以外的铁心柱和铁轭上。在一个铁心模型上可以测得铁心损耗的有功和无功分量，即可得到铁心的总激磁伏安和有功铁损，但不可能用实验的方法在单台模型上实现总激磁伏安在接缝和柱轭部位的分离。作者提出用“两铁心法”实现了铁心总激磁伏安的分离，即，基于两个具有相同的接缝型式、相同的材料、但结构尺寸不同的铁心模型分别测量铁心的总激磁伏安，并根据实验结果计算确定总激磁伏安在铁心接缝区和铁心柱一轭区的分配情况。在总激磁伏安分离中，铁心接缝有不同的处理方法传统的方法把铁心接缝处理为平面型接缝，把这种叠装接缝等效成对接缝处理，即表征为单位面积的激磁伏安；而实际上，铁心是由叠片采用步进搭接而成的接缝型式，搭接的总宽度为10mm，即设想的“几何缝” 的每一侧的宽度为5mm。这样，实际的铁心接缝不再是“平面缝”的概念，而是一个包含接缝在内的体积，称为“接缝影响域”。这样做实际上，这样处理扩展了“传统”方法的适用范围，如图3所示。图3中的χ表示接缝影响域由铁心的几何接缝的向外延拓的距离，用以表征接缝影响域的体积变化的情况。以下考察激磁伏安随“影响域”体积变化的情况。体积的变化与图3中χ所对应的距离成比例，五种不同的距离列于表2。表2与χ对应的距离
权利要求
1.一种双铁心法分离铁心激磁伏安的方法，其特征在于采用两个铁心模型，将变压器铁心的空载激磁伏安进行分离。
2.根据权利要求1所述之双铁心法分离铁心激磁伏安的方法，其特征在于两个铁心实际上是变压器产品铁心的一级，做到材料相同，接缝形式相同，接缝气隙严加控制，尽量保持一致，片宽相同，但结构尺寸不同。
3.根据权利要求2所述之双铁心法分离铁心激磁伏安的方法，其特征在于以实际体积的形式表现了接缝区域，求取其激磁伏安，结果单位相同，可以推导确定变压器接缝区域激磁伏安的比例。
全文摘要
本发明涉及一种双铁心法分离铁心激磁伏安的方法，属于变压器损耗的试验方法技术领域，技术方案是采用两个铁心模型，将变压器铁心的空载激磁伏安进行分离。两个铁心实际上是变压器产品铁心的一级，做到材料相同，接缝形式相同，接缝气隙严加控制，尽量保持一致，片宽相同，但结构尺寸不同。以实际体积的形式表现了接缝区域，求取其激磁伏安，结果单位相同，可以推导确定变压器接缝区域激磁伏安的比例。采用双铁心法，可以分离铁心接缝处和正常叠片处消耗的激磁容量。研究接缝处消耗的激磁容量，分离出接缝容量占整个空载激磁容量的比例，为更直观、有效设计变压器空载性能参数奠定了基础，可以提高产品性能。
文档编号G01R31/00GK102262189SQ20111009730
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年12月30日
发明者刘兰荣, 张俊杰, 张献, 杜永, 程志光, 胡启凡, 范亚娜 申请人:保定天威集团有限公司