用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力变压器领域，提供一种用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置，所述测试装置包括C形芯、缠绕在C形芯上的励磁线圈、围绕在C形芯的两个端部周围的屏蔽罩、用于夹持零件的夹持装置、以及用于向励磁线圈和零件供电的电源。当励磁线圈通电时，在C形芯的两个端部之间产生磁场，屏蔽罩上设置有垂直于磁场方向贯穿屏蔽罩的孔，使得零件能够通过所述孔垂直于磁场方向穿过磁场。当零件中有电流流过时，流过的电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用，由此来模拟电力变压器发生短路时所产生的所谓的短路力。本发明专利技术的装置能够模拟电力变压器的各种短路情形，验证成本低、周期短，对试验场所条件要求低。

【技术实现步骤摘要】
用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置
本专利技术涉及电力变压器领域，具体地，涉及一种用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置。
技术介绍
电力电压器是电力系统不可或缺的调压设备，其不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足不同用户对电压的使用需求。变压器的抗短路能力是变压器的重要指标，当变压器发生短路时，最大短路电流可达额定电流的几十倍，由于短路时产生的所谓的短路力(即洛伦兹力的宏观表现，安培力)与电流的平方成正比，所以发生短路时电力电压器中的绕组、导线等通电部件所受的短路力将为正常工作时的几百倍，会对变压器造成损坏，因此如何验证变压器中各部件的抗短路能力是本领域的重要课题。目前，一般通过整机试验验证和计算验证来对变压器进行抗短路验证。对于整机试验验证来说，验证的成本高、周期长，且能够满足变压器整机验证条件的试验场所很少，因为通过提供额定电流几十倍的电流来产生短路时的磁场强度是困难且昂贵的，如果试验不成功会损失大量的时间成本和金钱成本。对于计算验证来说，目前所采用的模型和方法不一，所计算出的结果可参考性较低，并且计算验证通常是基于稳态力进行计算考量，这与变压器发生短路时产生的瞬态短路力也有偏差。
技术实现思路
本专利技术针对以上现有技术中存在的问题，提供一种用于用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置，该测试装置利用C形芯来产生强磁场，通过可控的样品电流和励磁电流来模拟电力变压器的各种短路情形，不需要大电流和完整的电力变压器模型即可实现对电力变压器的组成部件的抗短路能力验证，验证成本低、周期短，对试验场所条件要求低。本专利技术提供一种用于测试电力变压器中有电流流过的零件在电力变压器的线圈短路时的机械性能的测试装置，所述测试装置包括：C形芯，所述C形芯具有朝向彼此延伸的第一端部和第二端部；一个或多个励磁线圈，所述一个或多个励磁线圈缠绕在所述C形芯上，当所述励磁线圈通电时，在所述第一端部和所述第二端部之间产生沿第一方向的磁场；由逆磁性材料形成的屏蔽罩，所述屏蔽罩围绕在所述第一端部和所述第二端部周围以相对于外部屏蔽在所述第一端部和所述第二端部之间产生的沿第一方向的磁场，所述屏蔽罩包括允许所述零件沿与第一方向垂直的第二方向穿过所述屏蔽罩从而沿第二方向在所述第一端部和所述第二端部之间产生的磁场中延伸的孔；夹持装置，所述夹持装置在所述零件穿过所述屏蔽罩的所述孔时夹持所述零件的暴露在所述屏蔽罩之外的部分；电源，所述电源用于向所述励磁线圈和所述零件供电以在所述第一端部和所述第二端部之间产生磁场并使电流流过所述零件，从而使得流过所述零件的电荷在所述磁场中受到洛伦兹力的作用。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述第一端部和所述第二端部之间的磁场的磁场强度大于所述电力变压器的线圈短路时所产生的磁场的磁场强度，流过所述零件的电流的电流强度小于所述电力变压器的线圈短路时的短路电流的电流强度。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述励磁线圈包括第一励磁线圈和第二励磁线圈，所述第一励磁线圈设置在所述第一端部处，所述第二励磁线圈设置在所述第二端部处。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述电源包括第一电源和第二电源，所述第一电源用于向所述励磁线圈供电，所述第二电源用于向所述零件供电。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述电源提供频率为50赫兹或60赫兹的交流电。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述孔允许用作电力变压器的零件的导线沿与第一方向垂直的第二方向穿过所述屏蔽罩从而沿第二方向在所述第一端部和所述第二端部之间产生的磁场中延伸。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中，图1是根据本专利技术的优选实施方式的装置的示意性侧视图，其中未示出夹持装置和零件。图2是图1所示装置中的C形芯的示意性侧视图。图3示意性地示出了图1所示装置的在零件所穿过的孔处截取的截面主视图，为清楚起见，仅示出了本专利技术装置的由逆磁性材料形成的屏蔽罩。附图标记：100—用于测试电力变压器中有电流流过的零件在电力变压器的线圈短路时的机械性能的测试装置；10—C形芯；11—第一端部；12—第二端部；13—断开缺口；20—第一励磁线圈；30—第二励磁线圈；40—屏蔽罩；41—孔；50—零件；60—电源；A—磁场方向；B—电流方向；C—电磁力(短路力)方向具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。图1示意性地示出了根据本专利技术的优选实施方式的用于测试电力变压器中有电流流过的零件在电力变压器的线圈短路时的机械性能的测试装置100的示意性侧视图，如图所示，该测试装置包括：用于为磁场提供通路的C形芯10，该C形芯具有朝向彼此延伸的的第一端部11和第二端部12，在第一端部11和第二端部12之间形成有断开缺口13(参见图2)；用于通电并产生磁场的一个或多个励磁线圈，虽然图1中示出了两个励磁线圈20和30，但是本领域技术人员可以意识到，励磁线圈可以是一个也可以是更多个，所述励磁线圈缠绕在C形芯10上，当励磁线圈通电时，在所述第一端部11和第二端部12之间的断开缺口13处产生从第一端部11到第二端部12方向的磁场或从第二端部12到第一端部11方向的磁场；围绕第一端部11和第二端部12周围设置的用于防止该断开缺口13处磁场过度发散的由逆磁性材料形成的屏蔽罩40，该屏蔽罩40设置有沿垂直于断开缺口处磁场方向贯穿所述屏蔽罩的孔41，如图3所示，孔41用于零件50从中穿过从而使零件50横向于断开缺口处的磁场方向穿过磁场；夹持装置(图中未示出)，所述夹持装置能够在零件50穿过屏蔽罩40的孔41时夹持零件50的暴露在屏蔽罩40之外的部分；电源60，用于向励磁线圈和零件50提供相同或不同的电流，供电频率可以是50赫兹或60赫兹，该电源60能够根据测试需要产生预定幅值、相角及时长的电流。在本专利技术的一个优选实施方式中，第一励磁线圈20设置在靠近C形芯10的第一端部11的位置处，第二励磁线圈30设置在靠近C形芯10的第二端部12的位置处。在本专利技术的一个优选实施方式中，可以通过两个电源分别向励磁线圈和零件提供相同或不同的预定幅值、相角及时长的电流。在使用上述装置对零件施加模拟电力变压器发生短路时所产生的短路力的电磁力时，将零件50(例如导线)穿过屏蔽罩40上的孔41；通过夹持装置夹持零件50的暴露在屏蔽罩40之外的部分；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置(100)，其特征在于，所述测试装置(100)包括：/nC形芯(10)，所述C形芯具有朝向彼此延伸的第一端部(11)和第二端部(12)；/n一个或多个励磁线圈(20；30)，所述一个或多个励磁线圈缠绕在所述C形芯(10)上，当所述励磁线圈通电时，在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生沿第一方向的磁场；/n由逆磁性材料形成的屏蔽罩(40)，所述屏蔽罩围绕在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)周围以相对于外部屏蔽在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生的沿第一方向的磁场，所述屏蔽罩包括允许所述零件(50)沿与第一方向垂直的第二方向穿过所述屏蔽罩从而沿第二方向在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生的磁场中延伸的孔(41)；/n夹持装置，所述夹持装置在所述零件(50)穿过所述屏蔽罩的所述孔(41)时夹持所述零件(50)的暴露在所述屏蔽罩(40)之外的部分；/n电源(60)，所述电源用于向所述励磁线圈(20；30)和所述零件(50)供电以在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生磁场并使电流流过所述零件(50)，从而向所述零件(50)施加与所述零件在被安装在电力变压器中时所述变压器的线圈短路的情况下所受的力相同的力。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置(100)，其特征在于，所述测试装置(100)包括：
C形芯(10)，所述C形芯具有朝向彼此延伸的第一端部(11)和第二端部(12)；
一个或多个励磁线圈(20；30)，所述一个或多个励磁线圈缠绕在所述C形芯(10)上，当所述励磁线圈通电时，在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生沿第一方向的磁场；
由逆磁性材料形成的屏蔽罩(40)，所述屏蔽罩围绕在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)周围以相对于外部屏蔽在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生的沿第一方向的磁场，所述屏蔽罩包括允许所述零件(50)沿与第一方向垂直的第二方向穿过所述屏蔽罩从而沿第二方向在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生的磁场中延伸的孔(41)；
夹持装置，所述夹持装置在所述零件(50)穿过所述屏蔽罩的所述孔(41)时夹持所述零件(50)的暴露在所述屏蔽罩(40)之外的部分；
电源(60)，所述电源用于向所述励磁线圈(20；30)和所述零件(50)供电以在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)之间产生磁场并使电流流过所述零件(50)，从而向所述零件(50)施加与所述零件在被安装在电力变压器中时所述变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林达，
申请(专利权)人：广州西门子变压器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44