径向压力可变的卷铁心损耗测试系统及测试方法与流程

本发明属于变压器故障的测试领域，更具体说涉及一种径向压力可变的卷铁心变压器铁心损耗测试系统。还涉及基于卷铁心变压器铁心损耗测试系统的实验方法。

背景技术：

变压器作为电力系统以及牵引供电系统中的核心设备之一，其稳定性和可靠性关系到整个系统的正常运行。随着我国节能减排政策的提出，由于卷铁心变压器结构具备空载损耗低，噪音小等优点，其在电力系统及牵引供电系统中的使用越来越普遍。

变压器铁心的空载损耗很大程度上取决于铁心所受的机械应力，无论是夹件、结构件等对铁心的夹紧压力或者变压器在运输或者运行时所受到的机械应力，如果压力的大小控制不好，会对铁心造成额外的附加损耗，因此定量地压力对铁心空载损耗的影响是非常必要的。

目前对压力对变压器铁心损耗影响的研究，主要局限于夹件等对铁心夹紧压力的模拟与分析。但是针对卷铁心结构变压器，由于其铁心是有硅钢带卷绕而成，硅钢带的机械应力以及卷绕式的卷绕力等都会对卷铁心的径向压力造成变化，不合适的径向压力同样会造成附加损耗的增加。但目前的研究方法和测试平台不能有效地研究径向压力对损耗变化的影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种径向压力可变的卷铁心变压器铁心损耗测试系统，以探究变压器铁心受到不同方向、不同大小径向压力与铁心空载损耗的关联性。

本发明的另一个目的是提供一种基于卷铁心变压器空载损耗测试系统的实验方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种径向压力可变的卷铁心变压器损耗测试系统,主要包括主要包括：调压器1、数字功率分析仪2、卷铁心变压器试验平台3、径向压力施加装置7，卷铁心变压器试验平台包括：变压器卷铁心4，高压线圈5和低压线圈6；高压线圈5位于变压器卷铁心4的左侧芯柱上，通过数字功率分析仪2与调压器1相连接，低压线圈6位于变压器卷铁心4的右侧芯柱上，试验时处于空载状态；其特征在于，径向压力施加装置7固定于卷铁心试验平台的变压器卷铁心4内，使其四个支撑件9与变压器卷铁心4内窗四角相贴合；所述的径向压力施加装置7具有操作板8，操作板上设置有四个滑道14，四根端头带齿条的施力杆10置于滑道14内，固定在操作板8上的齿轮15通过滑道14上的侧孔与施力杆10上的齿条17相啮合；各施力杆10的顶端设置有末端为弧形结构的支撑件9，其上置有贴片式压力传感器13；操作板8正面置有用于与齿轮15相连的旋转手柄12和读出压力传感器13数值的压力显示屏11；操作板8置有MCU单元16。

一种卷铁心损耗测试系统的测试方法，步骤如下：

第一步：按照接线图将实验装置接线连接好。

第二步：调节调压器至高压侧额定电压，使变压器卷铁心的激励磁通处于额定状态。

第三步：利用数字功率分析仪测量此时变压器卷铁心中的空载损耗，记录空载损耗值及波形；

第四步：手动旋转左上旋转手柄，使左上侧施力杆伸出，同时于压力显示屏观察压力变化，当压力达到试验值时，停止旋转；

第五步：利用数字功率分析仪测量当前变压器卷铁心中的空载损耗，记录空载损耗值及波形；

第六步：重复第四、五步，完成左上侧施力杆不同径向压力下的空载损耗试验；

第七步：利用以上试验方法，完成单根施力杆不同方向不同压力的空载损耗测量以及多根组合不同方向不同压力的空载损耗试验；

第八步：将不同方向、不同大小径向压力下的铁心损耗数据由表格完成统计，并做相应的处理。

本发明通过特制压力夹件可以模拟不同方向、不同大小的卷铁心径向压力；对不同方向、不同大小径向压力下的卷铁心损耗进行测试，测定损耗参数，便于进一步评估铁心状态，优化铁心结构。

附图说明

图1为本发明卷铁心损耗测试系统示意图

图2为本发明系统中的径向压力施加装置的正视图

图3为本发明系统中的径向压力施加装置的后视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种径向压力可变的卷铁心变压器损耗测试系统主要包括调压器1、数字功率分析仪2、卷铁心变压器试验平台3、径向压力施加装置7，卷铁心变压器试验平台包括：变压器卷铁心4，高压线圈5和低压线圈6；高压线圈5位于变压器卷铁心4的左侧芯柱上，通过数字功率分析仪2与调压器1相连接，低压线圈6位于变压器卷铁心4的右侧芯柱上，试验时处于空载状态；径向压力施加装置7固定于卷铁心试验平台的变压器卷铁心4内，使其四个支撑件9与变压器卷铁心4内窗四角相贴合。

如图2与图3所示，径向压力施加装置7具有操作板8，操作板上设置有四个滑道14，四根端头带齿条的施力杆10置于滑道14内，固定在操作板8上的齿轮15通过滑道14上的侧孔与施力杆10上的齿条17相啮合；各施力杆10的顶端设置有末端为弧形结构的支撑件9，其上置有贴片式压力传感器13；操作板8正面置有用于与齿轮15相连的旋转手柄12和读出压力传感器13数值的压力显示屏11；操作板8置有MCU单元16。

当旋转操作板8外侧的旋转手柄12时，所对应的施力杆10会随着滑道14伸长或者收缩，从而使施力杆10末端的支撑件9对卷铁心4内窗施加某方向的径向压力，位于支撑件末端的贴片式压力传感器13通过操作板内部的MCU单元16将压力值显示在压力显示屏11上，从而手动旋转旋转手柄12时可通过压力显示屏11观察径向压力的变化，当达到试验设定压力值时，即可停止旋转。

下面叙述本发明径向压力可变的卷铁心损耗试验方法，其步骤具体为：

第一步：按照接线图将实验装置接线连接好；

第二步：调节调压器1至高压侧额定电压，使变压器卷铁心4的激励磁通处于额定状态；

第三步：利用数字功率分析仪2测量此时变压器卷铁心4中的空载损耗，记录空载损耗值及波形；

第四步：手动旋转左上旋转手柄12，使左上侧施力杆10伸出，同时于压力显示屏11观察压力变化，当压力达到试验值时，停止旋转；

第五步：利用数字功率分析仪2测量当前变压器卷铁心4中的空载损耗，记录空载损耗值及波形；

第六步：重复第五、六步，完成左上侧施力杆10不同径向压力下的空载损耗试验；

第七步：利用以上试验方法，完成单根施力杆不同方向不同压力的空载损耗测量以及多根组合不同方向不同压力的空载损耗试验；

第八步：将不同方向、不同大小径向压力下的铁心损耗数据由表格完成统计，并做相应的处理。